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磁気圏サブストーム電流系におけるホール効果の寄与

研究課題

研究課題/領域番号 12640431
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 超高層物理学
研究機関東京工業大学

研究代表者

長井 嗣信  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (60260527)

研究分担者 藤本 正樹  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (30242811)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2002年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2001年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2000年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード磁気圏 / サブストーム / 沿磁力線電流 / MHD / ホール電流系 / 磁気圏尾部 / 磁気圏電離圏結合 / リコネクション / ホール効果
研究概要

磁気圏サブストームの時に起きる磁気圏尾部での磁気リコネクションにおいては、磁気圏尾部の電流層の厚さが、イオン(プロトン)の慣性長より薄くなる。従って、イオンは磁力線からの凍結が解け、一方、電子はまだ磁力線に凍結している状態になる。イオンと電子の結合が解けた状態は、その端的な現象として、ホール電流を形成し、この電流によるホール効果は、磁気リコネクションの効率を高める作用がある。観測的にホール効果がどれだけあるかを検証することは、磁気リコネクションのメカニズムの解明の1つの課題である。この研究では、人工衛星Geotailによる磁場とプラズマの観測から、ホール電流系の構造と電流の強さ(電流密度)に重点をおいて、ホール効果の寄与の研究を行ってきた。磁気リコネクションを子午面内の2次元構造とすれば、4つの電流ループが形成されるはずである。イオンと電子の速度分布関数の解析から、電流に寄与するものは、磁力線に平行と反平行とに流れる電子であることが特定され、電流密度を求めた。また、その電流により作られる磁場の変動を特定した。特筆すべきは、4つの電流ループについて、すべてを検証することができたことである。さらに、このホール電流のループが、どのような構造をしているかについて、解析を進めた。ホール電流ループは、磁気圏尾部のプラズマシートとローブの境界領域に薄い2重層を形成していることがわかった。ここで、粒子コードの磁気リコネクションのシミュレーション結果との比較から、電流層の厚さは、イオンの慣性長程度であることがわかった。さらに、シミュレーションにより、どのような3次元電流系ができるかについて研究をすすめた。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] T.Nagai, H.J.Singer, T.Mukai, T.Yamamoto, Kokubun: "Dvelopment of substorms in the near-Earth tail"Advances in Space Research. 25. 1651-1662 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yamade, M.Fujimoto, N.Yokokawa, M.S.Nakamura: "Field-aligned currents generated in magnetotail reconnection : 3D Hall-MHD simulations"Geophysical Research Letters. 27. 1091-1094 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Yokokawa, M.Fujimoto, Y.Yamade, T.Mukai: "Hall effects on field-aligned current generation in three-Dimensional magnetic reconnection"Earth, Planets and Space. 53. 501-507 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Fujimoto, T.Nagai, N.Yokokawa, Y.Yamade, T.Mukai, Y.Saito, S.Kokubun: "Tailward electrons at the lobe-plasma sheet interface detected upon depolarization"Journal of Geophysical Research. 106. 21255-21262 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nagai, I.Shinohara, M.Fujimoto, M.Hoshino, Y.Saito, S.Machida, T.Mukai: "Geotail observations of the Hall current system : Evidence of magnetic reconnection in the magnetotail"Journal of Geophysical Research. 106. 25929-25949 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nagai, M.S.Nakamura, I.Shinohara, M.Fujimoto, Y.Saito, T.Mukai: "Counterstreaming ions as evidence of magnetic reconnection in the recovery phase of substorm at the kinetic level"Physics of Plasmas. 9. 3705-3711 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Nagai, H. J. Singer, T. Mukai, T. Yamamoto, and Kokubun: "Development of substorms in the near-Earth tail"Advances in Space Research. 25. 1651-1662 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Yamade, M. Fujimoto, N. Yokokawa and M. S. Nakamura: "Field-aligned currents generated in magnetotail reconnection : 3D Hall-MHD simulations"Geophysical Research Letters. 27. 1091-1094 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Yokokawa, M. Fujimoto, Y. Yamade, and T. Mukai: "Hall effects on field-aligned current generation in three-dimensional magnetic reconnection"Earth, Planets and Space. 53. 501-507 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Fujimoto, T. Nagai, N. Yokokawa, Y. Yamade, T. Mukai, Y. Saito, and S. Kokubun: "Tailward electrons at the lobe-plasma sheet interface detected upon depolarization"Journal of Geophysical Research. 106. 21255-21262 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Nagai, I. Shinohara, M. Fujimoto, M. Hoshino, Y. Saito, S. Machida, and T. Mukai: "Geotail observations of the Hall current system : Evidence of magnetic reconnection in the magnetotail"Journal of Geophysical Research. 106. 25929-25949 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Nagai, M. S. Nakamura, I. Shinohara, M. Fujimoto, Y. Saito, and T. Mukai: "Counterstreaming ions as evidence of magnetic reconnection in the recovery phase of substorm at the kinetic level"Physics of Plasmas. 9. 3705-3711 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nagai, H.J.Singer, T.Mukai, T.Yamamoto, Kokubun: "Dvelopment of substorms in the near-Earth tail"Advances in Space Research. 25. 1651-1662 (2000)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yamade, M.Fujimoto, N.Yokokawa, M.S.Nakamura: "Field-aligned currents generated in magnetotail reconnection : 3D Hall-MHD simulations"Geophysical Research Letters. 27. 1091-1094 (2000)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] N.Yokokawa, M.Fujimoto, Y.Yamade, T.Mukai: "Hall effects on field-aligned current generation in three-dimensional magnetic reconnection"Earth, Planets and Space. 53. 501-507 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fujimoto, T.Nagai, N.Yokokawa, Y.Yamade, T.Mukai, Y.Saito, S.Kokubun: "Tailward electrons at the lobe-plasma sheet interface detected upon depolarization"Journal of Geophysical Research. 106. 21255-21262 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nagai, I.Shinohara, M.Fujimoto, M.Hoshino, Y.Saito, S.Machida, T.Mukai: "Geotail observations of the Hall current system : Evidence of magnetic reconnection in the magnetotail"Journal of Geophysical Research. 106. 25929-25949 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nagai, M.S.Nakamura, I.Shinohara, M.Fujimoto, Y.Saito, T.Mukai: "Counterstreaming ions as evidence of magnetic reconnection in the recovery phase of substorm at the kinetic level"Physics of Plasmas. 9. 3705-3711 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fujimoto: "Tailward electrons at the lobe-plasma sheet interface in the near-Earth tail crossed upon dipolarizations"J. Geophys. Res. 106. 21255-21262 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nagai: "Geotail observations of the Hall current system : Evidence of magnetic reconnection in the magnetotail,"J. Geophys. Res. 106. 25929-25949 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yamade,M.Fujimoto,N.Yokokawa,and M.S.Nakamura: "Field-aligned currents generated in magnetotail reconnection : 3D Hall-MHD simulations"Geophysical Research Letters. 27. 1091-1094 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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