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太陽風と月地殻磁気異常の相互作用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13J03902
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 超高層物理学
研究機関東北大学

研究代表者

津川 靖基  東北大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードプラズマ波動 / 太陽風 / かぐや衛星 / ジオテイル衛星 / アルテミス衛星 / バウショック / 月磁気異常
研究実績の概要

本研究では、月周辺および地球バウショック上流で観測される電磁波動の生成過程の全容を究明することで、太陽風と天体の相互作用現象の包括的理解へと発展させることを目的としている。
まず月周辺のKaguya衛星の観測データの解析によって考察した太陽風中におけるホイッスラー波動のエネルギー停滞の理論を確立するために、地球バウショック上流域でGeotail衛星によって観測された数Hz帯の狭帯域波動の統計解析を行った。それらを比較することで理論の一般性を証明し、また、準垂直衝撃波近傍で観測頻度が高いことから、磁力線を横切る反射イオンと入射電子の速度差に起因する不安定性によって励起されている可能性を示唆した。この結果を国内外の学会で発表し、学術論文に投稿中である。
次に、月周辺で観測される電磁波動が月磁気異常帯で稀に高調波を伴うことを、Kaguya衛星によって明らかにした。統計解析の結果と、この高調波が地球バウショック上流では観測されないことから、磁場の局所構造や月ダストの影響で非線形急峻化を促している可能性を示唆し、この結果を学術論文として発表した。
また、月の高度数十kmから月半径の10倍程度までを周回しているARTEMIS衛星二機の観測データを用いて、波動の空間分布を求め、その伝搬過程を推定した。数Hz帯の狭帯域波動は、月の昼側で強度が強く、磁力線が太陽風に平行に近いときに上流域、および下流の月ウェイク境界付近まで広がっており、月磁気異常と太陽風の相互作用によって励起した波動が磁力線に沿って伝搬しているものと考えられた。一方で、二機の同時観測によって、地球フォアショックの反射イオンと関連した波動も月周辺に少なからず到達していることも明らかにした。これらの結果を国内学会で発表した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Harmonics of whistler-mode waves near the Moon2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsugawa, Y. Katoh, N. Terada, H. Tsunakawa, F. Takahashi, H. Shibuya, H. Shimizu, and M. Matsushima
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 67 号: 1 ページ: 36-36

    • DOI

      10.1186/s40623-015-0203-5

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Group-standing of whistler-mode waves near the Moon2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsugawa, Y. Katoh, N. Terada, T. Ono, H. Tsunakawa, F. Takahashi, H. Shibuya, H. Shimizu, and M. Matsushima
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 119 号: 4 ページ: 2634-2648

    • DOI

      10.1002/2013ja019585

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Low frequency electromagnetic waves observed by Kaguya and ARTEMIS around the Moon2015

    • 著者名/発表者名
      津川 靖基、加藤 雄人、寺田 直樹
    • 学会等名
      Symposium on Planetary Science 2015
    • 発表場所
      東北大学大学院理学研究科(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-02-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Statistical analyses on upstream whistler-mode waves of terrestrial bow shock observed by Geotail2014

    • 著者名/発表者名
      津川 靖基、加藤 雄人、寺田 直樹
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会2014年秋学会
    • 発表場所
      キッセイ文化ホール(長野県松本市)
    • 年月日
      2014-11-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Conditions to observe broadband magnetic fluctuations near the Moon and their generation processes2014

    • 著者名/発表者名
      津川 靖基、加藤 雄人、寺田 直樹、綱川 秀夫、高橋 太、渋谷 秀敏、清水 久芳、松島 政貴、斎藤 義文、横田 勝一郎、西野 真木
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会2014年秋学会
    • 発表場所
      キッセイ文化ホール(長野県松本市)
    • 年月日
      2014-11-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Group-standing whistler-mode waves observed as 1 Hz waves in the solar wind2014

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Tsugawa, Yuto Katoh, Naoki Terada, Hideo Tsunakawa, Futoshi Takahashi, Hidetoshi Shibuya, Hisayoshi Shimizu, and Masaki Matsushima
    • 学会等名
      AGU Chapman Conference on Low-Frequency Waves in Space Plasmas
    • 発表場所
      済州島(韓国)
    • 年月日
      2014-09-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Various appearances of whistler-mode waves observed near the Moon in the solar wind2014

    • 著者名/発表者名
      津川 靖基、加藤 雄人、寺田 直樹、綱川 秀夫、高橋 太、渋谷 秀敏、清水 久芳、松島 政貴
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effects of phase and group velocities on wave spectra observed in the solar wind2014

    • 著者名/発表者名
      津川 靖基、加藤 雄人、寺田 直樹
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-05-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Wave activities in several Hz near the Moon in the solar wind detected by Kaguya2014

    • 著者名/発表者名
      津川靖基
    • 学会等名
      SELENE Symposium 2014
    • 発表場所
      国立天文台(東京都三鷹市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Harmonic spectral features of upstream whistler-mode waves near the Moon2013

    • 著者名/発表者名
      津川靖基
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会2013年秋学会
    • 発表場所
      高知大学(高知県高知市)
    • 年月日
      2013-11-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Three types of whistler-mode waves near the Moon observed in the solar wind2013

    • 著者名/発表者名
      津川靖基
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会2013年秋学会
    • 発表場所
      高知大学(高知県高知市)
    • 年月日
      2013-11-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Similarities of upstream whistler-mode waves observed in the solar wind2013

    • 著者名/発表者名
      津川靖基
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2013-05-23
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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