2022 Fiscal Year Research-status Report
地球放射線帯における超相対論的電子の生成過程の解明
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22K03699
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
栗田 怜 京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (90785495)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 放射線帯 / 高エネルギー電子 / プラズマ波動 / あらせ衛星 / 地球磁気圏 / Van Allen Probes / コーラス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、米国のVan Allen Probes衛星と我が国のあらせ衛星によって取得された10年弱にわたる放射線帯電子の計測データを用いて、超相対論的電子が生成される場合とされない場合の地磁気擾乱イベントの抽出を行い、相対論電子・準相対論電子の振る舞いに関して調査を行った。超相対論的電子が生成される地磁気擾乱イベントを複数例特定することができ、また、超相対論的電子が生成されないイベントに関しても複数例特定した。これらイベント時における3つの粒子群の振る舞いに関して、エネルギースペクトルの観点からの解析をおこなった。その結果、エネルギースペクトルの形状がイベントごとに変化に富んでいることと、エネルギースペクトルのみの情報では、内部加速・外部供給の切り分けが難しいことが明確となり、位相空間密度を用いた解析が必要であることが明らかになった。この点を解決するために、位相空間密度導出のための計算コード開発と妥当性の確認を行い、先行研究で報告のある事例に関して一致する結果が得られた。次年度は、位相空間密度を用いて超相対論的電子が生成されるイベント・されないイベントに関する解析を行い、相対論電子・準相対論電子との関係性をより明確にする。上記の解析と並行して、プラズマ波動を用いて背景電子密度を推定する新しい手法の開発とその妥当性に関する検証を行った。その結果、新しい手法において背景電子密度を十分な精度で推定することが可能であることがわかり、次年度に実施予定の研究課題の一部を完了することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度予定していた超相対論的電子生成イベント時のフラックス変化に関する研究内容を一部完了することができなかったが、次年度に予定していたプラズマ波動を用いた密度推定の研究内容を一部完了することができ、全体としては順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
位相空間密度を用いたデータ解析を進め、超相対論的電子生成イベント時におけるエネルギー階層間結合の関係を明らかにする。また、プラズマ波動を用いた密度推定手法を駆使してイベント中における背景電子密度を明らかにし、電子加速を引き起こすプラズマ波動の情報をまとめることで、数値実験を行うための準備を進める。
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| Causes of Carryover |
物品費に関して、計算機サーバーに関して仕様変更を考慮した結果、予定していた計算機サーバーの購入を先送りしたことで、当初の執行計画との差異が生じた。また、得られた研究成果に関する論文を執筆中であるものの、出版費が今年度執行できなかったため、その分の経費が未執行である。どちらについても次年度において執行予定である。
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Research Products
(18 results)
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[Presentation] あらせ衛星の観測による放射線帯、プラズマ圏の長期変動2022
Author(s)
三好 由純,栗田 怜,片岡 龍峰,齊藤 慎司,今城 峻,堀 智昭,中村 紗都子,田 采祐,寺本 万里子,三谷 烈史,篠原 育,高島 健,東尾 奈々,笠原 慧,横田 勝一郎,桂華 邦裕,浅村 和史,松岡 彩子,土屋 史紀,熊本 篤志,北原 理弘,松田 昇也,笠原 禎也,風間 洋一,Wang S.-Y.,Tam SunnyW.Y.
Organizer
地球電磁気・地球惑星圏学会 第152回総会及び講演会
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[Presentation] Arase衛星を用いた高緯度・プラズマポーズ近傍におけるホイッスラーモードコーラスのダクト伝搬の事例解析2022
Author(s)
安福 友梨,土屋 史紀,栗田 怜,笠羽 康正,加藤 雄人,吹澤 瑞貴,三好 由純,篠原 育,笠原 禎也,松田 昇也,熊本 篤志,松岡 彩子,中村 紗都子,北原 理弘
Organizer
地球電磁気・地球惑星圏学会 第152回総会及び講演会
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[Presentation] Banded chorus and no-gap chorus: What makes the difference?2022
Author(s)
風間 洋一,栗田 怜,三好 由純,加藤 雄人,小嶋 浩嗣,笠原 禎也,田 采祐,堀 智昭,Wang B.-J.,Wang S.-Y.,Tam SunnyW.Y.,Chang T.F.,浅村 和史,松田 昇也,土屋 史紀,熊本 篤志,中村 紗都子,松岡 彩子,寺本 万里子,高島 健,篠原 育
Organizer
地球電磁気・地球惑星圏学会 第152回総会及び講演会
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[Presentation] あらせ衛星で観測されたコーラス波動に伴う電子フラックス変動現象の統計解析2022
Author(s)
德田 晴哉,頭師 孝拓,栗田 怜,小嶋 浩嗣,笠原 慧,横田 勝一郎,笠原 禎也,松田 昇也,中村 紗都子,熊本 篤志,土屋 史紀,松岡 彩子,三好 由純,篠原 育
Organizer
地球電磁気・地球惑星圏学会 第152回総会及び講演会
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[Presentation] Variations of the Relativistic Electrons of the Outer Belt and Plasmasphere During the Solar Declining and Minimum Phase: Arase Observations2022
Author(s)
Y. Miyoshi, S. Kurita, R. Kataoka, S. Imajo, T. Hori, S. Nakamura, M. Teramoto, T. Mitani, I. Shinohara, T. Takashima, N. Higashio, F. Tsuchiya, A. Kumamoto, S. Matsuda, Y. Kasahara, and A. Matsuoka
Organizer
Asia Oceania Geoscience Society 19th Annual Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] Relativistic electron precipitations by chorus waves and its impacts on the middle atmosphere: Conjugate observations by the Arase satellite and EISCAT radar2022
Author(s)
Y. Miyoshi, S. Kurita, R. Kataoka, S. Imajo, T. Hori, S. Nakamura, M. Teramoto, T. Mitani, I. Shinohara, T. Takashima, N. Higashio, F. Tsuchiya, A. Kumamoto, S. Matsuda, Y. Kasahara, and A. Matsuoka
Organizer
American Geoscience Union Fall Meeting 2022
Int'l Joint Research
