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2010 年度 実績報告書

極域電離圏-磁気圏結合系におけるプラズマ密度構造と磁気嵐に伴う変動

研究課題

研究課題/領域番号 10J01671
研究機関東北大学

研究代表者

北村 成寿  東北大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(DC2)

キーワードイオン流出 / 極域電離圏 / 地球磁気圏 / あけぼの衛星
研究概要

極域電離圏は、そこから伸びる磁力線が地球磁気圏の比較的外側や惑星間空間に接続しており、磁力線に沿ってプラズマが流出していく。磁気圏の尾部に輸送されたプラズマは内部磁気圏のエネルギーの高いプラズマのソースとなるため、極域電離圏は磁気圏全体のプラズマのソースとして重要な領域である。
あけぼの衛星の太陽活動2周期の極大付近約6年分という過去に類を見ない量の電子密度データを用いて、地磁気静穏時の極冠域電離圏-磁気圏での太陽天頂角依存性を考慮に入れた統計的電子密度分布モデルの構築を行った。これにより、地磁気静穏時の日陰日照境界付近で密度分布が急激に変わることを定量的に明らかにした。また、Intercosmos衛星と地上のEISCATスバールバルレーダーとによって観測された電離圏における電子温度、イオン温度の太陽天頂角依存性の統計解析を行い、電離圏-磁気圏における電子密度の太陽天頂角依存性と比較を行った。その結果、日照(日陰)時の高度約1000-4000(1000-2000)km付近の密度分布については、酸素イオンを主成分とした静水圧平衡の分布でかなり良く表現できることが明らかになった。これらの解析結果を論文としてまとめ、Journal of Geophysical Research(JGR)誌に現在投稿中である。
あけぼの衛星の波動観測によって明らかになった磁気嵐時の電子密度増加現象について、その領域におけるイオン組成をイオンの計測機のデータを用いて明らかにし、それらのイオンが磁気圏へ流出できるエネルギーをもっている事を明らかにした。これは、磁気嵐時の磁気圏への重イオンの供給に関して、今まであまり注目されていなかったエネルギーの低いイオンについても注目する必要があることを示す結果であり、論文をJGR誌に投稿し、受理された。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Observations of very-low-energy (<10 eV) ion outflows dominated by O^+ ions in the region of enhanced electron density in the polar cap magnetosphere during geomagnetic storms2010

    • 著者名/発表者名
      北村成寿
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research-Space Physics

      巻: Vol.115

    • 査読あり
  • [学会発表] 地球の極域電離圏からの熱的~低エネルギーイオン流出2011

    • 著者名/発表者名
      北村成寿
    • 学会等名
      将来惑星探査検討会
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス(宮城県)
    • 年月日
      2011-03-07
  • [学会発表] Solar zenith angle dependence of the plasma density and temperature in the polar ionosphere and magnetosphere during geomagnetically quiet periods at solar maximum2010

    • 著者名/発表者名
      北村成寿
    • 学会等名
      2010 American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      Moscone Center(アメリカ合衆国・サンフランシスコ)
    • 年月日
      2010-12-15
  • [学会発表] 太陽活動極大期の地磁気静穏時の極冠電離圏-磁気圏におけるプラズマ密度、温度の太陽天頂角依存性2010

    • 著者名/発表者名
      北村成寿
    • 学会等名
      第34回極域宙空圏シンポジウム
    • 発表場所
      国立極地研究所(東京都)
    • 年月日
      2010-12-03
  • [学会発表] Very-low-energy ion outflows observed by Akebono-Polar wind and cleft ion fountain-2010

    • 著者名/発表者名
      北村成寿
    • 学会等名
      あけぼの衛星22周年記念シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学田町キャンパス、キャンパス・イノベーションセンター(東京都)
    • 年月日
      2010-11-23
  • [学会発表] 太陽活動極大期の地磁気静穏時の極冠電離圏-磁気圏におけるプラズマ密度、温度の太陽天頂角依存性2010

    • 著者名/発表者名
      北村成寿
    • 学会等名
      第128回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • 発表場所
      沖縄県市町村自治会館(沖縄県)
    • 年月日
      2010-11-01
  • [学会発表] Solar zenith angle dependence of the plasma density and temperatures in the polar ionosphere and magnetosphere during geomagnetically quiet periods at solar maximum2010

    • 著者名/発表者名
      北村成寿
    • 学会等名
      2010 Asia-Pacific Radio Science Conference (AP-RASC'10)(アジア太平洋電波科学会議)
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県)
    • 年月日
      2010-09-25
  • [学会発表] Very low-energy ion outflows dominated by oxygen ions in the polar cap magnetosphere during geomagnetic storms2010

    • 著者名/発表者名
      北村成寿
    • 学会等名
      2010 Asia-Pacific Radio Science Conference (AP-RASC'10)(アジア太平洋電波科学会議)
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県)
    • 年月日
      2010-09-25
  • [学会発表] Very low-energy ion outflows dominated by the oxygen ions in the polar cap magnetosphere during geomagnetic storms2010

    • 著者名/発表者名
      北村成寿
    • 学会等名
      38th Committee on Space Research (COSPAR) Scientific Assembly(国際宇宙空間研究委員会学会)
    • 発表場所
      Exhibition & Conference Center(ドイツ・ブレーメン)
    • 年月日
      2010-07-22
  • [学会発表] Solar zenith angle dependence of the plasma density and temperatures in the polar ionosphere and magnetosphere during geomagnetically quiet periods at solar maximum2010

    • 著者名/発表者名
      北村成寿
    • 学会等名
      38th Committee on Space Research (COSPAR) Scientific Assembly(国際宇宙空間研究委員会学会)
    • 発表場所
      Exhibition & Conference Center(ドイツ・ブレーメン)
    • 年月日
      2010-07-20
  • [学会発表] 地磁気静穏時の極冠電離圏-磁気圏における電子密度、電子、イオン温度の太陽天頂角依存性2010

    • 著者名/発表者名
      北村成寿
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県)
    • 年月日
      2010-05-26
  • [学会発表] 磁気嵐時の極域磁気圏におけるプラズマ密度増加の観測とDyFKシミュレーションの比較2010

    • 著者名/発表者名
      北村成寿
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2010年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉県)
    • 年月日
      2010-05-23

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公開日: 2012-07-19  

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