オーロラダイナミックスによる磁気圏粒子加速・散乱機構の研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62460049
• Research Institution: University of Tokyo
• Principal Investigator: 小口 高 東京大学, 理学部, 教授 (40011457)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 達人 東京大学, 理学部, 助手 (90182633) ; 林 幹治 東京大学, 理学部, 助教授 (60011730) ; 玉尾 孜 東京大学, 理学部, 教授 (50013636)
• Keywords: パルセーティングオーロラ / 電離層電流 / 降下電子 / 地磁気脈動 / 磁気圏電場

Research Abstract

オーロラ現象を磁気圏よりの粒子降下域の二次元分布像とみなし、その像即ちオーロラ発光に寄与する粒子加速域の構造と時間発展について観測データに基づいた研究を進めた。
夜側オーロラ帯について 1.広領域のオーロラの発達過程の中で、真夜中前高緯度沿いに、2〜400kmに広がる突出構造が2〜30分間隔で西向きに成長・崩壊する。この様なオーロラ領域の電離層には強い西向きの電流が局在する。その低緯度側には比較的強い東向き電流領域が広がる。オーロラの突出構造の発達に対応して、磁気圏では近い子午面内の静止軌道衛星において熱いプラズマ領域の到達が確認された、磁気圏・オーロラ加速領域・電離圏の動的結合が実証された。2.低緯度側オーロラ域で見られる無定型状オーロラのドリフト速度から磁気圏の大規模電場を求め、その二次元分布により、電場は高緯度側で強く、夜側のオーロラブレイクアップに伴う粒子入射に対応して急激に強くなることが明らかになった。3.磁気圏カスプにつながる昼側オーロラ帯での小規模オーロラブレイクアップに伴うオーロラの動きが電離層中のプラズマのドリフト運動方向にほぼ一致することが明らかになった。
またその時、特徴的な数分のパルス性磁気擾乱とバースト的短周期脈動が付随する。オーロラ、磁場擾乱の源なる粒子降下が太陽風・磁気圏界面での物質・エネルギー輸送に関係する現象であることが明らかになりつつあるが、機構解明は今後の問題である。4.その他、Pc1型短周期脈動について、発生領域が極めて局在したものであることについて、地上の多転換即による強度分布、低高度衛星による直接観測の例、付随する降下プロトン束の衛星観測、そして理論モデルによって明らかになりつつある。

Research Products

• [Publications] FUJITA,Shigeru: J.Geophys.Res.93. 14665-14673 (1988)
• [Publications] NAKAMURA,Rumi: J.Geomag.Geoelectr.40. 409-422 (1988)
• [Publications] NISHITANI,Nozomu: J.Geomag.Geoelectr.40. 423-445 (1988)
• [Publications] OGUTI,Takasi: J.Geomag.Geoeiectr.40. 387-408 (1988)
• [Publications] YAMAMOTO,Tatsundo: J.Geomag.Geoelctr.40. 553-569 (1988)
• [Publications] IYEMARI,Toshihiko: J.Geophys.Res.94. 93-100 (1989)