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

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14340143
• 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 / Hα

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.ファブリーペローイメージャーの光学系を35cmシュミットカセグレン望遠鏡に接続できるよう改造を行った。新たな観測装置は光路切り替えによってファブリーペローイメージャーまたはフィルター分光イメージャーとして使用できるものを製作した。ファブリーペローイメージャーとしての波長分解能は約30,000、フィルター分光イメージャーとしての波長幅は約2nmの性能をもつ。
2.平成16年3月の木星衝の時期に合わせて以下の観測を行った。
2-1.衛星イオ関連のプラズマ発光を調べるために1.に述べた観測装置を用いて、平成16年2月にハワイ・ハレアカラ山頂において、イオプラズマトーラスの硫黄イオン発光(波長671.6nm)の観測を行った。この観測において、発光輝線のドップラー変位からイオンのマスローディングの状態を、またドップラー幅から磁力線垂直方向のイオン温度を、さらに硫黄イオン発光強度の空間分布を明瞭に得られるデータを得することができた。ハレアカラ山頂では、日本国内では得られない良好なシーイング条件により、初めて硫黄イオンのドップラー観測を行うことができた
2-2.国立天文台岡山天体物理観測所において、平成16年2月に180cm望遠鏡とHIDES分光器を用いて木星南極域のオーロラオーバルに直角にスリットを配置して、水素Hα線(656.3nm)を対象に波長分解能100,000で分光観測を行った。
3.上記2.の観測から得られたデータの解析を現在進めている。

研究成果

• [文献書誌] 岡野章一, 鍵谷将人, 坂野井健, 只野佑介, 青井一紘: "地上観測による木星Hαオーロラ検出の可能性"第114回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会予稿集. 114. D31-P111 (2003)
• [文献書誌] 鍵谷将人, 坂野井健, 岡野章一: "ファブリペロー分光撮像器を用いたイオプラズマトーラスでのマスローディングの観測"第114回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会予稿集. 114. D31-P109 (2003)
• [文献書誌] 高橋慎, 三澤浩昭, 森岡昭, 岡野章一, 野澤宏大: "木星衛星イオからのピックアップイオンの熱化について"第114回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会予稿集. 114. D31-P108 (2003)
• [文献書誌] 鍵谷将人, 坂野井健, 岡野章一: "イオプラズマトーラスのドップラーイメージング観測:試験観測結果"地球惑星科学関連学会2003年合同大会予稿集. 14. J034-P008 (2003)
• [文献書誌] 野澤宏大, 三澤浩昭, 高橋慎, 森岡昭, 岡野章一: "木星磁気圏の電子密度変動:地上観測とGalileo波動観測との比較"地球惑星科学関連学会2003年合同大会予稿集. 14. J034-P009 (2003)
• [文献書誌] 岡野章一, 坂野井健, 高橋幸弘他: "太陽系惑星観測専用光学望遠鏡計画"地球惑星科学関連学会2003年合同大会予稿集. 14. P041-P007 (2003)