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人工衛星データを用いた磁気嵐におけるオーロラ粒子降り込みの研究

Research Project

Project/Area Number 08J01714
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Space and upper atmospheric physics
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

中島 章光  Nagoya University, 太陽地球環境研究所, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2008: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords磁気圏 / 電離圏 / オーロラ粒子 / 磁気嵐 / サブストーム / 人工衛星 / 地上オーロラ観測 / 地上磁場変動
Research Abstract

太陽活動の影響によって磁気嵐やサブストームなどの擾乱現象が発生すると、太陽風エネルギーが磁気圏を介し電離圏に流入する。このエネルギー流入過程を解明するためには、地磁気擾乱時のオーロラ粒子の加速・加熱過程について調べることが重要である。昨年度は、磁気嵐中のサブストーム発生時に、広いエネルギー範囲(50eV-30keV)にわたって降り込み電子が増大する現象"broadband electrons(BBEs)"について調査を行った。本研究によって、BBEsは磁気赤道面で加熱された高エネルギー電子と、より地球近傍で加速された低エネルギー成分により構成されていることが示唆された。磁気嵐中のサブストーム発生時に観測されるBBEsの研究に加え、本年度は、サブストーム回復相において数秒から数十秒の周期で点滅するオーロラ現象である、パルセイティングオーロラについて、その原因となるオーロラ粒子降り込みについての調査を行った。パルセイティングオーロラの生成については、磁気赤道面で粒子が散乱され、数keV~100keVの高エネルギー電子が電離圏へ降り込むというモデルが提案されてきた。しかし、近年では磁気赤道面より地球に近い領域からの粒子降り込みであることが示唆されている。先行研究のほとんどが低高度衛星のデータを用いていたのに対し、本研究ではTHEMIS衛星のデータを用いて、パルセイティングオーロラ発生時の磁気赤道面付近における電子のピッチ角分布の特徴を初めて明らかにした。パルセイティングオーロラ発生時に磁気赤道面付近で1-10keVの電子フラックスが沿磁力線方向に大きく変動し、特に1-5keVの電子のフラックスは、地上から観測したオーロラの点滅とほぼ同じ周期で振動していることを示した。本研究の結果から、パルセイティングオーロラに寄与するオーロラ電子の一部が磁気赤道面付近から電離圏へ降り込んでいる可能性が示唆された。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2010 2009 2008

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (21 results)

  • [Journal Article] Simultaneous FAST and Double Star-TC1 Observations of broadband electrons during a storm-time substorm2010

    • Author(s)
      A.Nakajima, K.Shiokawa, K.Seki, 他13名
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research-Space Physics (未定)(印刷中)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rayleigh-Taylor type instability in auroral patches2010

    • Author(s)
      Shiokawa, K., A.Nakajima, A.Ieda, 他5名
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research-Space Physics 115

      Pages: 1-6

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fine structures and dynamics in auroral initial brightening at substorm onsets2009

    • Author(s)
      K. Sakaguchi, K. Shiokawa, A. Ieda, R. Nomura, A. Nakajima, 他5名
    • Journal Title

      Annales Geophysicae 27

      Pages: 623-630

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Longitudinal development of a substorm brightening arc2009

    • Author(s)
      Shiokawa, K., A. Ieda, A. Nakajima, 他11名
    • Journal Title

      Annales Geophysicae (印刷中)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Pulsating auroras observed by a 30-Hz all-sky imager during the THEMIS-ground campaign on Jsnuary 20102010

    • Author(s)
      中島章光、塩川和夫、三好由純、坂口歌織
    • Organizer
      電磁気圏シンポジウム
    • Place of Presentation
      福岡・九州大学
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 磁気嵐中のサブストーム時に見られるオーロラ電子降込み2009

    • Author(s)
      中島章光
    • Organizer
      STE研究連絡会現象解析ワークショップ~システムとしての磁気嵐・サブストーム~
    • Place of Presentation
      名古屋・名古屋大学
    • Year and Date
      2009-10-21
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Pulsating auroras observed by a 30-Hz all-sky imager during the THEMIS-ground campaign2009

    • Author(s)
      A.Nakajima, K.Shiokawa, A.Ieda, K.Sakaguchi, R.Nomura., E.Donovan
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2009年大会
    • Place of Presentation
      千葉・幕張メッセ
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Pulsating auroras observed by a 30-Hz all-sky imager during the THEMIS-ground campaign2009

    • Author(s)
      A.Nakajima, K.Shiokawa, A.Ieda, K.Sakaguchi, R.Nomura., E.Donovan, J.P.McFadden, K.-H.Glassmeier, V.Angelopoulos
    • Organizer
      International Association of Geomagnetism and Aeronomy (IAGA)
    • Place of Presentation
      Sopron, Houngary
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Pulsating auroras observed by a 30-Hz all-sky imager during the THEMIS-ground campaign on Jsnuary 20082009

    • Author(s)
      A.Nakajima, K.Shiokawa, A.Ieda, K.Sakaguchi, R.Nomura, V.Angelopoulos, E.Donovan, J.P.McFadden, K-H.Fornacon
    • Organizer
      第126回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Place of Presentation
      石川・金沢
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Pulsating auroras observed by a 30-Hz all-sky imager during the THEMIS-ground campaign on Jsnuary 20082009

    • Author(s)
      A.Nakajima, K.Shiokawa, K.Sakaguchi, V.Angelopoulos, E.Donovan, J.P.McFadden, K-H.Fornacon
    • Organizer
      第33回極域宙空圏シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京・国立極地研究所
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Pulsating auroras observed by a 30-Hz all-sky imager during the THEMIS-ground campaign on Jsnuary 20092009

    • Author(s)
      A.Nakajima, K.Shiokawa, K.Sakaguchi, V.Angelopoulos, E.F.Donovan, J.P.McFadden, K.Fornacon
    • Organizer
      American Geophysical Union (AGU), Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, California, USA
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  • [Presentation] Broadband electrons during storm-time substorm : Simultaneous FAST and Double Star-TC1 observations2008

    • Author(s)
      Nakajima, A., K. Shiokawa, K. Seki, R. Nakamura, 他12名
    • Organizer
      The 9th International Conference on Substorms
    • Place of Presentation
      Graz, Austria
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Initial Results from the THEMIS-ground campaign using 30-Hz all-sky cameras in Canada2008

    • Author(s)
      Shiokawa, K., A. Ieda, A. Nakajima, 他5名
    • Organizer
      The 9th International Conference on Substorms
    • Place of Presentation
      Graz, Austria
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Microstructures of substorm onset arcs observed by 30-Hz all-sky cameras during the THEMIS-ground campaign2008

    • Author(s)
      Sakaguchi, K., K. . Shiokawa, A. Ieda, A. Nakajima, 他3名
    • Organizer
      The 9th International Conference on Substorms
    • Place of Presentation
      Graz, Austria
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] FASTと Double Star-TC1衛星の同時観測に基づく磁気嵐中のサブストームに伴う broadband electrons の研究2008

    • Author(s)
      中島章光, 塩川和夫, 関華奈子, 他12名
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2008年大会
    • Place of Presentation
      千葉・幕張メッセ
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Initial Results from the THEMIS-ground campaign using 30-Hz all-sky cameras in Canada2008

    • Author(s)
      Shiokawa, K., A. Ieda, A. Nakajima, 他5名
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2008年大会
    • Place of Presentation
      千葉・幕張メッセ
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Initial Results from the THEMIS-ground auroral campaign observations using 30-Hz all-sky cameras in Canada2008

    • Author(s)
      Shiokawa K., A. Ieda, A. Nakajima, 他3名
    • Organizer
      37th COSPAR Scientific Assembly
    • Place of Presentation
      Montreal, Canada
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Microstructures of initial brightenings at substorm onsets observed by 30-Hz all-sky TV cameras during the THEMIS-ground campaign2008

    • Author(s)
      Sakaguchi, K., K. Shiokawa, A. Ieda, A. Nakajima, 他3名
    • Organizer
      第32回極域宙空圏シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京・国立極地研究所
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 複数の衛星データを用いた磁気嵐中の broadband electrons の研究2008

    • Author(s)
      中島章光, 塩川和夫, 関華奈子, 他7名
    • Organizer
      第124回 地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Place of Presentation
      宮城・仙台
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] オーロラパッチの境界における Rayleigh-Taylor 型不安定構造2008

    • Author(s)
      塩川和夫, 中島章光, 他4名
    • Organizer
      第124回 地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Place of Presentation
      宮城・仙台
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 30-Hz全天TVカメラで観測されたオーロラサブストームオンセットアークの微細構造のダイナミクス2008

    • Author(s)
      坂口歌織, 塩川和夫, 家田章正, 中島章光, 他3名
    • Organizer
      第124回 地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Place of Presentation
      宮城・仙台
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] テミス衛星群と地上オーロラビデオとによる2008年3月のサブストーム同時観測2008

    • Author(s)
      家田章正, 塩川和夫, 堀智昭, 坂口歌織, 野村麗子, 中島章光, 他3名
    • Organizer
      第124回 地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Place of Presentation
      宮城・仙台
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  • [Presentation] Multispacecraft observations of broadband electrons during geomagnetic storms2008

    • Author(s)
      Nakajima, A., K. Shiokawa, K. Seki, 他7名
    • Organizer
      AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Rayleigh-Taylor type Instability in auroral patches2008

    • Author(s)
      Shiokawa, K., A. Nakajima, A. Ieda, 他5名
    • Organizer
      AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Fine-scale structures and dynamics in auroral initial brightenings at substorm onsets2008

    • Author(s)
      Sakaguchi, K., K. Shiokawa, A. Ieda, A. Nakajima, 他3名
    • Organizer
      AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2024-03-26  

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