オーロラ活動に伴って発生する瞬時性プラズマ波動バースト現象の解明

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09440170
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小野 高幸 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10141996)
• 研究分担者: 飯島 雅英 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80232114)
• キーワード: 「あけぼの」衛星 / オーロラ電離層 / 静電的ホイッスラーモード波 / 瞬時性バースト / データベース / ビーム型プラズマ不安定 / 温度異方性型プラズマ不安定 / プラズマ波動

研究概要

「あけぼの」衛星による極域プラズマ波動観測結果中には、オーロラ電離層内にて20msec〜200msecの極めて短寿命の瞬時性プラズマ波動現象が頻繁に観測されている。本研究は、この多発瞬時性プラズマ波動バースト現象の発生の原因とそのメカニズムを明らかにすることを目的としている。平成10年度の研究実績として、研究代表者、小野高幸は極域電離層内プラズマ波動分散関係の理論計算を中心とした、波動粒子相互作用の理論研究を実施した。また研究分担者、飯島雅英は観測データの収集とともに、データ編集と解析並びにデータの画像表示とデータベース登録作業を実施した。
最終年度にあたる平成10年度の主たる成果として、「あけぼの」衛星によるプラズマ波動観測結果について1989年の衛星観測開始より、1997年までの全観測データについてのデータ編集とデータのクイックルック表示についてのデータベース化が完了した。このデータベースを参照して、瞬時性プラズマ波動バースト現象の出現領域が2000km以下の低高度電離圏に集中していることを示すことができた。さらにオーロラ電離層内に発生する数eVの低エネルギー電子ビームによって引き起こされる静電的ホイッスラーモードプラズマ波動について、プラズマ波動分散関係の計算に基づく理論研究を実施した。すなわち本研究の成果として、現象の周波数スペクトルやきわめて短かい継続時間などの重要な特徴を呈する瞬時性プラズマ波動バースト現象が、低エネルギー電子ビームによる波動粒子相互作用の結果発生した、静電的ホイッスラーモード波であるとの結論を得ることができた。

研究成果

• [文献書誌] T.Ono,A.Morioka,A.Kumamoto,H.Oya,K.Kobayashi,T.Obara and T.Nakagawa: "Plasma Waves and Sounder(PWS)Experiment on-board the Planet-B Mars Orbiter" Earth,Planets and Space. 50. 213-222 (1998)
• [文献書誌] H.Oya and T.Ono: "A New Altimeter for Mars Land Shape Observation Utilizing the Ionospheric Sounder System on board the Planet-B Spacecraft" Earth,Planets and Space. 50. 229-234 (1998)
• [文献書誌] M.Yamamoto,T.Ono,H.Oya,R.T.Tsunode,M.F.Larsen,S.Fukao and M.Yamamoto: "Structures in sporadic-E observed with an impedance probe during the SEEK campaign:Comparison with neutral-wind and radar-echo observations" Geophys.Res.Lett.25. 1781-1784 (1998)
• [文献書誌] Oya,H.,M.Iizima,A.Morioka,and H.Murao: "Extremely large enhancements of the Jovian decameter radio bursts caused by the megnetosphere-plasmasphere passages of Shoemaker-Levy 9 comet fragments" J.Geomag.Geoelectr.49. s49-s66 (1998)
• [文献書誌] Misawa,H.,H.Oya,and M.Iizima: "Polarization Characteristics of Io-related Jovian Decametric Radiations" J.Geomag.Geoelectr.49. s67-s78 (1998)