木星放射線帯粒子ダイナミックスの観測及び粒子加速・輸送過程の解明
Project/Area Number |
06J05027
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
Space and upper atmospheric physics
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
野村 詩穂 Tohoku University, 大学院・理学研究科, 特別研究員(DC2)
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Project Period (FY) |
2006 – 2007
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2007)
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Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2007: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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Keywords | 木星放射線帯 / 木星磁気圏 / 惑星電波 |
Research Abstract |
木星は、地球に比べて2万倍もの磁気モーメントを持ち、自転周期10時間の高速回転をするなど、地球とは大きく異なる磁気圏を持つ惑星である。磁気圏の中でも極めて高いエネルギーを持つ粒子が捕捉されている領域を放射線帯と呼ぶが、この放射線帯に関して、地球を含めた磁気圏物理の解明を目的として古くから研究が行われてきた。木星放射線帯粒子の形成・加速メカニズムに関しては従来準静的な動径拡散過程が提唱されてきたが、近年の観測から、準静的な過程では説明できない数日から数週間における短期的な変動や、10年スケールの長期変動が各研究機関の観測で報告されている。この変動の物理過程を説明する具体的・定量的なメカニズムは未だに明らかにされておらず、以上の点を明らかにすることを研究の目的とする。東北大学では木星放射線帯粒子の情報を直接反映する327MHz帯木星シンクロトロン放射電波の観測を1994年から1年のうちに数ケ月間、日に一度、名古屋大学太陽地球環境研究所の327MHz電波望遠鏡を用いて行っている。過去に解析されたデータでは、システム利得決定に重要な受信機の環境温度のデータが不足していたため、電波強度の大きな誤差要因となっていたが、システム全系の全ての環境温度の取得や観測方法の改善を行ったことで、定量的な解析が困難だった低エネルギー粒子の情報を反映する低周波数帯シンクロトロン放射強度を導出する手法の確立に成功した。この結果、世界で初めてとなる低周波数帯シンクロトロン放射の11年に渡る長期変動を導くことに成功し、同時に数週間という短期変動の特徴も明らかにすることができた。短期変動の中では、特に、従来全く報告されていない、タイムスケールが長くとも1日という木星シンクロトロン電波の突発的な増加現象が本研究で発見された。更に、木星放射線帯に捕捉されている低エネルギー粒子は、高エネルギー粒子とは異なり、太陽などの外的要因以外に木星磁気圏自身が作り出す内的要因を持つ変動が起こりうる可能性が見出された。以上の結果を学位論文にまとめた。
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)