狭波長帯域分光撮像による木星可視オーロラの地上光学観測

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14340143
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 岡野 章一 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10004483)
• 研究分担者: 小野 高幸 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10141996) ; 森岡 昭 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50004479) ; 坂野井 健 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80271857)
• キーワード: 木星 / オーロラ / 分光 / イオ / プラズマ / トーラス / 硫黄イオン / ファブリーペロー

研究概要

木星オーロラの地上光学観測について以下のように研究を進めた。
1 東北大学惑星圏飯舘観測所の口径60cm望遠鏡のクーデ焦点で、1m分光器およびファブリーペローイメージャーの2台の観測装置が両方とも使用できるようにするための「分光装置スライドベンチ」の設計・製作を行った。完成した分光装置スライドベンチの性能評価を行い、2台の分光装置を再現性よく交互に使用できることを確認した。
2 ファブリーペローイメージャーに用いる冷却CCDカメラを購入し、性能評価を行い感度・暗雑音・読み出しノイズとも観測に充分使用できるものであることを確認した。
3 1m分光器を用いて木星極域でのHα線(波長656.3nm)でのオーロラ検出を試みた。この観測では分光器入射スリットに木星を結像させ、スリットを木星極域の東西方向および木星の両極を通る南北方向の両方で分光を行うように木星像を回転させ、波長分解能は0.02nmで観測を行った。観測データの解析にあたって、木星の視線方向のドップラー速度を考慮して極域でのHα増光の検出を試みたが最小検出感度(シーイングによるがS/N=1で10kR〜160kR)以上の発光は認められなかった。
4 衛星イオ関連のオーロラ発光を調べるために、イオプラズマトーラスのイオン発光の観測をファブリーペローイメージャーを用いて行った。観測は硫黄イオンの671.6nm発光を波長帯域0.01nmで行った。この観測の結果、イオプラズマトーラスの硫黄イオン発光強度・視線方向速度・イオン温度の空間分布の導出が可能となった。

研究成果

• [文献書誌] Misawa, H., et al.: "Investigation of distribution characteristics of Mercury's atmosphere : Studies based on a model calculation and ground-based observation"Proc. 35^<th> ISAS Lunar and Planetary Symposium. 26. 199-202 (2002)
• [文献書誌] Kagitani, M., et al.: "Development of a Fabry-Perot imager for observation of the Io plasma torus"Conference Record of the Magnetospheres of the Outer Planets 2002 Conference. 68-68 (2002)
• [文献書誌] Morioka, A., et al.: "Variation of H3+ emission in the Jovian sub-auroral region and its relation to Jupiter's IR auroral activity"Conference Record of the Magnetospheres of the Outer Planets 2002 Conference. 75-75 (2002)
• [文献書誌] Nozawa, H., et al.: "Long-term variability of SII emissions from the Io plasma torus"Conference Record of the Magnetospheres of the Outer Planets 2002 Conference. 77-77 (2002)
• [文献書誌] Takahashi, S., et al.: "Time variation of extended sodium distribution originated from Io"Conference Record of the Magnetospheres of the Outer Planets 2002 Conference. 88-88 (2002)
• [文献書誌] Okano, S., et al.: "Possibility of ion outflow observation by measurement of O+ 732nm emission line profile"第26回極域における電離圏磁気圏総合観測シンポジウム. 26. 28-28 (2002)