SELENE観測データに基づく月ウェイク領域プラズマ環境の解明

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21740359
• Research Institution: Japan Aerospace Exploration Agency
• Principal Investigator: 西野 真木 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 開発員 (50466794)
• Keywords: 月ウェイク / SELENE / 太陽風 / 波動粒子相互作用 / 静電孤立波

Research Abstract

昨年度は、月周回衛星SELENEによる観測データを用い、月の昼間側に衝突・反射した太陽風プロトンが自己ピックアップ加速を受けることにより加速され、月半径程度の大きなジャイロ半径を持つことによってウェイク(夜側)の最深部に侵入する(II型侵入)ことを明らかにした。今年度は、このII型侵入に伴って、
(1)大量の電子が磁力線に沿って太陽風から引き寄せられること
(2)特徴的なプラズマ波動が励起されること
を明らかにした。(1)の電子の流入はウェイク領域の電気的中性を保つために発生すると考えられる。また、観測された電子は磁場に平行方向・反平行方向のフラックスが卓越しており、両端が太陽風に接続した磁力線に沿って電子が両端からウェイクに引き込まれたものと解釈できる。一般的にこのような電子分布関数は不安定であり静電孤立波を励起することが期待されるが、同時に観測された波動データは広帯域ノイズの特徴を示しており静電孤立波と整合的である。また、プロトン侵入後に電子が流入することによって電気的中性がよく保たれていることもデータから明らかにした。
これらの成果は、既存の「月ウェイク中心部の電磁気環境は太陽風の電子によって支配され、プラズマ波動は特に存在しない」という考えを覆した。すなわち、「月ウェイク中心部にまず太陽風プロトンが侵入することによって周囲の太陽風電子を引き寄せ、その結果としてプラズマ波動を励起する」という、一連のプラズマのダイナミクスが存在することを示している。

Research Products

• [Journal Article] Anomalous deformation of the Earth's bow shock in the lunar wake : Joint measurement by Chang'E-1 and SELENE (2011)
  • Author(s): Masaki N.Nishino, Xiao-Dong Wang, Masaki Fujimoto, Hideo Tsunakawa, Yoshifumi Saito, Shoichiro Yokota, Wei Bian, Chun-Lai Li, Hideo Tsunakawa, Masaki Matsushima, Hidetoshi Shibuya, Hisayoshi Shimizu, Futoshi Takahashi, Toshio Terasawa
  • Journal Title: Planetary and Space Science Volume: 59 Pages: 378-386
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of the solar wind proton entry into the deepest lunar wake (2010)
  • Author(s): M.N.Nishino, M.Fujimoto, Y.Saito, S.Yokota, Y.Kasahara, Y.Omura, Y.Goto, K.Hashimoto, A.Kumamoto, T.Ono, H.Tsunakawa, M.Matsushima, F.Takahashi, H.Shibuya, H.Shimizu, T.Terasawa
  • Journal Title: Geophysical Research Letters Volume: 36 Pages: L12106
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Anomalous deformation of the Earth's bow shock in the lunar wake : Joint measurement by Chang'E-1 and SELENE (2011)
  • Author(s): Masaki N.Nishino, Xiao-Dong Wang, Masaki Fujimoto, Hideo Tsunakawa, Yoshifumi Saito, Shoichiro Yokota, Wei Bian, Chun-Lai Li, Hideo Tsunakawa, Masaki Matsushima, Hidetoshi Shibuya, Hisayoshi Shimizu, Futoshi Takahashi, Toshio Terasawa
  • Organizer: The International Symposium on Planetary Science 2011
  • Place of Presentation: 仙台市、東北大学
  • Year and Date: 2011-03-09
• [Presentation] Lunar plasma and electromagnetic environment observed by SELENE (including joint measurement with Chang'E-1) (2011)
  • Author(s): Masaki N.Nishino
  • Organizer: 月球化學元素與礦物學國際研討會(International Workshop on Lunar Chemical Elements and Mineralogy)
  • Place of Presentation: 中華人民共和國澳門特別行政區、襖門科技大學
  • Year and Date: 2011-01-14
• [Presentation] Anomalous deformation of the Earth's bow shock in the lunar wake : Joint measurement by Chang'E-1 and SELENE (2010)
  • Author(s): Masaki N.Nishino, Xiao-Dong Wang, Masaki Fujimoto, Hideo Tsunakawa, Yoshifumi Saito, Shoichiro Yokota, Wei Bian, Chun-Lai Li, Hideo Tsunakawa, Masaki Matsushima, Hidetoshi Shibuya, Hisayoshi Shimizu, Futoshi Takahashi, Toshio Terasawa
  • Organizer: AGU Fall meeting 2010
  • Place of Presentation: San Francisco, CA, US
  • Year and Date: 2010-12-17
• [Presentation] Enhanced electron release from the lunar night-side surface induced by solar-wind proton entry into the wake (2010)
  • Author(s): Masaki N.Nishino, Masaki Fujimoto, Yoshifumi Saito, Shoichiro Yokota, Hideo Tsunakawa, Masaki Matsushima, Hidetoshi Shibuya, Hisayoshi Shimizu, Futoshi Takahashi, Toshio Terasawa
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第128回講演会
  • Place of Presentation: 沖縄県那覇市、市町村自治会館
  • Year and Date: 2010-11-03
• [Presentation] Anomalous deformation of the Earth's bow shock in the lunar wake : Joint measurement by Chang'E-1 and SELENE (2010)
  • Author(s): Masaki N.Nishino, Xiao-Dong Wang, Masaki Fujimoto, Hideo Tsunakawa, Yoshifumi Saito, Shoichiro Yokota, Wei Bian, Chun-Lai Li, Hideo Tsunakawa, Masaki Matsushima, Hidetoshi Shibuya, Hisayoshi Shimizu, Futoshi Takahashi, Toshio Terasawa
  • Organizer: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第128回講演会
  • Place of Presentation: 沖縄県那覇市、市町村自治会館
  • Year and Date: 2010-11-01
• [Presentation] Interaction between the solar wind flow and the lunar magnetic anomalies (2010)
  • Author(s): Masaki N.Nishino, Yoshifumi Saito, Hideo Tsunakawa, Futoshi Takahashi, Yoshiya Kasahara
  • Organizer: 5th Alfven Conference
  • Place of Presentation: 札幌市、北海道大学(Invited Presentation)
  • Year and Date: 2010-10-08
• [Presentation] Effect of solar-wind proton entry deep into the lunar wake (2010)
  • Author(s): Masaki N.Nishino, Masaki Fujimoto, Yoshifumi Saito, Shoichiro Yokota, Yoshiya Kasahara, Yoshiharu Omura, Yoshitaka Goto, Kozo Hashimoto, Atsushi Kumamoto, Takayuki Ono, Hideo Tsunakawa, Masaki Matsushima, Futoshi Takahashi, Hidetoshi Shibuya, Hisayoshi Shimizu, Toshio Terasawa
  • Organizer: European Planetary Science Congress 2010
  • Place of Presentation: Rome, Italy
  • Year and Date: 2010-09-23
• [Presentation] Effect of solar-wind proton entry into the lunar wake (2010)
  • Author(s): Masaki N.Nishino, Masaki Fujimoto, Yoshifumi Saito, Shoichiro Yokota, Yoshiya Kasahara, Yoshiharu Omura, Yoshitaka Goto, Kozo Hashimoto, Atsushi Kumamoto, Takayuki Ono, Hideo Tsunakawa, Masaki Matsushima, Futoshi Takahashi, Hidetoshi Shibuya, Hisayoshi Shimizu, Toshio Terasawa
  • Organizer: 2010 Western Pacific Geophysics Meeting
  • Place of Presentation: 台湾(中華民國)、台北(Invited Presentaion)
  • Year and Date: 2010-06-22
• [Presentation] Effect of solar-wind proton entry into the deepest Lunar wake (2010)
  • Author(s): Masaki N.Nishino, Masaki Fujimoto, Yoshifumi Saito, Shoichiro Yokota, Yoshiya Kasahara, Yoshiharu Omura, Yoshitaka Goto, Kozo Hashimoto, Atsushi Kumamoto, Takayuki Ono, Hideo Tsunakawa, Masaki Matsushima, Futoshi Takahashi, Hidetoshi Shibuya, Hisayoshi Shimizu, Toshio Terasawa
  • Organizer: 地球惑星科学連合2010年連合大会
  • Place of Presentation: 千葉市美浜区、幕張メッセ国際会議場
  • Year and Date: 2010-05-28
• [Presentation] Effect of solar-wind proton entry into the near-Moon wake (2010)
  • Author(s): Masaki N.Nishino, Masaki Fujimoto, Yoshifumi Saito, Shoichiro Yokota, Yoshiya Kasahara, Yoshiharu Omura, Yoshitaka Goto, Kozo Hashimoto, Atsushi Kumamoto, Takayuki Ono, Hideo Tsunakawa, Masaki Matsushima, Futoshi Takahashi, Hidetoshi Shibuya, Hisayoshi Shimizu, Toshio Terasawa
  • Organizer: European Geophysical Union General Meeting 2009
  • Place of Presentation: Vienna, Austria
  • Year and Date: 2010-05-07