| 研究課題/領域番号 |
19H01958
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17010:宇宙惑星科学関連
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| 研究機関 | 九州大学 (2021-2023)
大阪電気通信大学 (2019-2020) |
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研究代表者 |
尾花 由紀 九州大学, 国際宇宙惑星環境研究センター, 学術研究員 (50398096)
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| 研究分担者 |
坂口 歌織 国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所電磁波伝搬研究センター, 主任研究員 (60598994)
細川 敬祐 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80361830)
能勢 正仁 名古屋市立大学, データサイエンス学部, 教授 (90333559)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
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| キーワード | 放射線帯 / 内部磁気圏 / EMIC波動 / 孤立オーロラ / 環電流 / プラズマ圏 / オーロラ / 脈動オーロラ / イオンサイクロトロン波 / 磁気圏 / 波動粒子相互作用 / イオンサイクロトロン波動 / cold plasma / magnetosphere / plasmasphere / ionosphere / ULF wave / VLF wave / プラズマ波動 / 電離圏 / VLF / ULF |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、ニュージーランドに新しく高感度全天カメラと誘導磁力計を設置し、放射線帯降下粒子による孤立オーロラの発光と、粒子降下を引き起こすイオンサイクロトロン(EMIC)波動を同時観測することで、以下の科学目標の達成を目指す。
(1) 地球にごく近い深部磁気圏において、EMIC波動に起因する放射線帯消失が生じていることを立証する。
(2) 地磁気嵐に伴うプラズマ圏の収縮と放射線帯消失の因果関係を解明する。
(3) 放射線帯粒子降下による中緯度超高層大気組成への影響評価を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、「磁気嵐の発生によりプラズマ圏が極端に収縮し、深部磁気圏でEMIC波動が励起されることで、新内部磁気圏でも波動による放射線帯電子消失が起こる」という仮説を立て、この仮説を立証するために、ニュージーランドのミドルマーチにフラックスゲート磁力計、高感度全天カメラ、誘導磁力計を設置した。これによりプラズマ圏の密度と、放射線帯粒子降下による孤立オーロラの発光と、EMIC波動を同時観測する新しい地上観測体制を確立した。また、すべての観測システムを太陽電池による電源供給で駆動し、リアルタイムデータ送信システムを導入することで、遠隔地における長期間の安定した観測を可能にした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、磁気嵐前後に大きく変動する放射線帯の変動について、特に粒子損失メカニズムを明らかにするうえで重要な研究である。これまで注目されてこなかった深内部磁気圏におけるEMIC波動による粒子拡散に着目した点が独創的であり、これを実証するために、磁気的な中低緯度にあたるニュージーランドに新しい観測体制を構築した。放射線帯は宇宙機や宇宙飛行士に被ばくという害悪を与えるものであり、本研究は宇宙の安全利用にも貢献するものである。
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