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内部磁気圏におけるピッチ角散乱の直接的実証と高エネルギー粒子消失過程の定量的評価

研究課題

研究課題/領域番号 16J02898
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

北原 理弘  東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードピッチ角散乱 / 内部磁気圏 / 波動粒子相互作用
研究実績の概要

内部磁気圏におけるプラズマ波動によるエネルギー粒子のピッチ角散乱について、衛星観測データ解析および数値シミュレーションによって定量的に評価した。2016年12月に我が国より打ち上げられたあらせ衛星には、世界で初めて波動粒子相互作用解析装置(WPIA)が搭載された。我々はこのWPIAの解析手法を用いて、エネルギー粒子のプラズマ波動によるピッチ角散乱の評価方法について提案した。またその手法の有用性を検討するためTHEMIS衛星の観測したEMIC波動とプロトンの波動粒子相互作用に対してその手法を適用し、粒子計測器のピッチ角分布だけでは検知することのできなかったEMIC波動によるプロトンのピッチ角散乱を検知することができた。この結果については国内の学会において成果発表をした。また、あらせ衛星搭載のWPIAが観測対象としているホイッスラーモードコーラス放射によるエネルギー電子のピッチ角散乱について数値シミュレーションを行った。その結果、ピッチ角の小さい粒子が従来考えられていた方向とは反対の方向に効率的にピッチ角散乱されることが明らかとなった。この特異なピッチ角散乱は、内部磁気圏のエネルギー電子の消失過程を抑制する可能性があり、また宇宙空間のエネルギー電子の分布関数を温度異方性が高める方向へ散乱させると考えらる。実際の宇宙空間でどの程度効率的にピッチ角散乱されるかを評価することが今後に期待される。この初期結果について国内外の学会において発表を行い、現在投稿論文の準備中である。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Method for direct detection of pitch angle scattering of energetic electrons caused by whistler-mode chorus emissions2016

    • 著者名/発表者名
      Kitahara, M., and Y. Katoh
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research - Space Physics

      巻: 121 号: 6 ページ: 5137-5148

    • DOI

      10.1002/2015ja021902

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Nonlinear pitch angle scattering of energetic electrons near the loss cone by whistler mode chorus emissions2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kitahara and Y. Katoh
    • 学会等名
      AGU Fall meeting 2016
    • 発表場所
      San Francisco (USA)
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ホイッスラーモード・コーラス放射による低ピッチ角電子の非線形ピッチ角散乱2016

    • 著者名/発表者名
      北原理弘,加藤雄人
    • 学会等名
      第140回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] EMICライジングトーンとの相互作用によるプロトンのピッチ角散乱の直接検出2016

    • 著者名/発表者名
      北原理弘,加藤雄人,小路真史,三好由純
    • 学会等名
      第140回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Nonlinear effect in the pitch angle scattering of energetic electrons by coherent whistler-mode waves2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kitahara and Y. Katoh
    • 学会等名
      JpGU Meeting
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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