| 研究概要 |
非磁化惑星である火星からの大気流出研究において,これまで大気流出の実態が観測的に明らかとなっていなかった,スパッタリングと磁気フラックスロープという機構について,太陽風応答特性や南半球に局在する磁気異常帯の影響を周回衛星のその場観測データに基づいて調べた。スパッタリングによる大気流出は,惑星起源イオンの降り込みによって駆動される。そこで欧州の火星周回性であるMars Express(MEX)に搭載されたイオン観測データを用いて,惑星起源イオンの降り込みの観測頻度を統計的に調べた。発見された事例をもとに太陽風応答特性を調べたところ,惑星起源イオンの降り込みが太陽風磁場から予測される太陽風電場方向に非対称な分布を示すという,過去の数値実験で示唆された特徴を衛星観測データから確認することができた。MEXは磁場観測器を搭載していないため,直接太陽風磁場の情報を獲得することができないが,太陽風中で観測される加速されたプロトンの3次元速度分布関数の特徴から太陽風磁場方向を間接的に見積もる手法を構築したことで,初めてこれまで観測的な裏付けのなかった惑星起源イオンの降り込みの太陽風電場に対する非対称性を実証することができた。また磁気フラックスロープについては,太陽風磁場と磁気異常帯が相互作用することで形成されると考えられている。本研究では米国のMars Global Surveyor(MGS)衛星の観測例をもとに,地球磁気圏で使われる解析手法を応用して,フラックスロープの空間構造推定を行うことで大気流出に果たす役割を調べた。従来の衛星の1点観測データではフラックスロープによる大気流出量を見積もるには多くの仮定を課す必要があり,不確定性が大きかったが,本研究の手法を用いることで,磁気フラックスロープの形状・サイズを推定することが可能となり,大気流出量の見積もりに制約を与えることが可能となった。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
これまで推定が困難であった太陽風磁場方向を,Mats Express衛星のイオン速度分布関数から半自動的に求めることが可能な手法を構築したことで,より詳細に火星に到来する太陽風条件を求められるようになった。また,磁気異常帯に関連した大気流出機構として,Mars Global Surveyor衛星のデータ解析から大気流出機構の同定が可能であった磁気フラックスロープに着目した。今年度は地球磁気圏で使われる解析手法を応用することで,観測された火星の磁気フラックスロープの空間構造を再現することに成功した。以上より磁気フラックスロープの大気流出に果たす役割と磁気異常帯との依存性を明らかにするための研究手法を手に入れることができたため。
|
| 今後の研究の推進方策 |
計画初年度で実施したMars Global Surveyror衛星によって観測された火星の磁気フラックスロープの空間構造を推定する手法をもとに,再現された磁気フラックスロープから形状と軸の向きの傾向を調べることで,磁気フラックスロープを形成する際の磁気異常帯が果たす役割を明らかにする。また磁気フラックスロープが観測されたときの太陽風条件の特徴から,磁気フラックスロープを形成されるときの,火星に到来する太陽風条件の傾向を解明する予定である。
|
