ハレアカラ山頂での光学観測による木星衛星イオ火山起源ガスのプラズマ化過程の研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14403007
• 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: 坂野井 健 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80271857) ; 三澤 浩昭 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90219618) ; 森岡 昭 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50004479) ; 佐藤 毅彦 熊本大学, 教育学部, 助教授 (10297632) ; 土屋 史紀 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10302077)
• キーワード: 木星 / イオ / 火山ガス / プラズマトーラス / 硫黄イオン / ナトリウム / ハワイ / ハレアカラ

研究概要

2004年2月から3月にかけて、木星衝直前の新月をはさむ約1ヶ月の期間にわたり、ハワイ・マウイ島・ハレアカラ山頂のハワイ大学ハレアカラ観測所において以下の観測を行った。
1.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.上記観測装置を口径35cmのシュミットカセグレン望遠鏡に結合し、木星衛星イオのプラズマトーラス中の硫黄イオン発光輝線(波長671.6nm)およびイオ火山ガス起源の中性ナトリウム原子による共鳴散乱発光輝線(波長589.0nm)のドップラー変位・ドップラー幅および発光強度分布の観測を行い、14晩のデータを取得した。
3.さらに広視野単色撮像装置を用い、木星を中心として木星赤道方向に±約400木星半径にわたって拡がるナトリウム雲による共鳴散乱発光強度の空間分布の観測を行い、14晩のデータを取得した。
これらの観測データはこれから解析が進められ最終結果を得るのは平成16年度に入ってからとなるが、今期の観測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、初めて硫黄イオンおよびナトリウム原子のドップラー観測を行うことができた。
観測結果との比較によりイオ起源ナトリウム原子の高速化の物理過程を解明するために、シミュレーションコードの開発を行った。

研究成果

• [文献書誌] 植戸秀好, 高橋慎, 野澤宏太, 鍵谷将人, 岡野章一: "イオナトリム雲の地上分光観測:3"第114回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会予稿集. 114. D31-D110 (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・地球惑星圏学院講演会予稿集. 114. D31-D109 (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-D108 (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)
• [文献書誌] 植戸秀好, 坂野井健, 岡野章一, 高橋慎, 野澤宏大, 鍵谷将人: "イオナトリウム雲の地上分光観測:2"地球惑星科学関連学会2003年合同大会予稿集. 14. J034-P010 (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年合同大会予稿週. 14. J034-008 (2003)