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月との相互作用を用いた太陽風プラズマの流体とサイクロトロンスケールの狭間の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K03727
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分17010:宇宙惑星科学関連
研究機関東北工業大学

研究代表者

中川 朋子  東北工業大学, 工学部, 教授 (40222161)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード月 / 太陽風プラズマ / 磁場変動 / かぐや衛星 / リム圧縮 / ホイスラ波 / シアーアルフベン波 / サイクロトロン / 月ウェイク / 反射イオン / 偏波 / ホットフローアノマリー / 磁気異常 / ウェイク / プラズマ / 磁場 / 太陽風 / ホイッスラー波 / 反射粒子 / ELF / 沿磁力線電流 / 渦 / 周波数ドリフト / ダイナモ / 流体 / サイクロトロンスケール / ELF波
研究成果の概要

近年、月周辺では、従来知られていたウェイクの形成や反射イオンによる1秒・100秒周期のプラズマ波動以外にも、より小スケールの現象が発見されている。本研究では、イオンのサイクロトロン半径より小さい15kmスケールのリム圧縮や、月の極域で発見された広帯域のホイスラ波、薄いウェイク境界で励起しウェイク内に伝わるシアーアルフベン波などについて、かぐや衛星による磁場・プラズマ粒子の観測に基づいて発生機構を解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、実利用への関心が高まっている月であるが、その電磁環境が十分に知られているとは言い難い。着陸機の軌道制御に月の磁場を利用するようなアイディアがあったとしても、太陽風との相互作用によって時に3-4倍も磁場強度が変動することを知らないと危険である。本研究は、これまで知られていた反射イオンによる昼側低周波磁場変動に加え、新たにウェイク中の低周波アルフベン波、月の極域の広帯域ホイスラ波、昼夜境界の小スケールリム圧縮について解明したものである。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

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) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Diffuse Whistler‐Mode Waves Detected by Kaguya in the Lunar Polar Region2022

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa T.、Takahashi F.、Shimizu H.、Saito Y.
    • 雑誌名

      Radio Science

      巻: 57 号: 1

    • DOI

      10.1029/2021rs007369

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Polarization Reversal of Low‐Frequency Magnetic Variation in the Lunar Wake2021

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Tomoko、Takahashi Futoshi、Saito Yoshifumi、Shimizu Hisayoshi
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 126 号: 8

    • DOI

      10.1029/2021ja029299

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 月ウェイク中の0.01Hzから0.3Hzの楕円偏波磁場擾乱について2021

    • 著者名/発表者名
      中川朋子、高橋太、清水 久芳、斎藤義文
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Diffuse Whistler Mode Waves Detected by Kaguya in the Lunar Polar Orbit2021

    • 著者名/発表者名
      T. Nakagawa, F. Takahashi, H. Shimizu, Y. Saito
    • 学会等名
      URSI GASS 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 地球磁気圏内の月面上低高度で観測された ULF 波の偏波について2021

    • 著者名/発表者名
      中川 朋子, 遠藤 聖也, 久保 勇登, 高橋 太, 清水 久芳, 齋藤 義文
    • 学会等名
      第150回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 太陽風中の月ウェイク境界で起きるMHDからサイクロトロン周波数の3倍程度に広がる磁場変動の偏波について2021

    • 著者名/発表者名
      中川朋子
    • 学会等名
      2020年度ISEE研究集会「惑星間空間プラズマにおける波動現象」
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] かぐや衛星軌道上月の極域で観測された1-16Hzのホイスラ波のエネルギー源の探索2020

    • 著者名/発表者名
      中川朋子、高橋太、清水 久芳、斎藤義文
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020 (日本地球惑星科学連合2020年大会)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 月ウェイク境界における太陽風エネルギーの電磁エネルギーへの変換について2019

    • 著者名/発表者名
      中川 朋子, 綱川 秀夫, 斎藤 義文
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Extremely Low Frequency Whistler Mode Wave above the Polar Region of the Moon Detected by Kaguya2019

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa, T., F. Takahashi, H. Shimizu,and Y. Saito
    • 学会等名
      URSI-JRSM2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 月ウェイク中タイプII エントリープロトンに伴うELF 波の振動方向について2019

    • 著者名/発表者名
      中川朋子,高橋太,清水久芳, 斎藤 義文
    • 学会等名
      第146回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 太陽風中の月ウェイク境界の渦による沿磁力線電子流2018

    • 著者名/発表者名
      中川 朋子, 澤里優海, 志賀友輔, 綱川 秀夫, 斎藤 義文
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 月の極域で観測された1-12Hzの磁場変動の周波数降下について2018

    • 著者名/発表者名
      中川朋子, 綱川 秀夫
    • 学会等名
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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