• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実績報告書

日米最新の人工衛星を使った、木星磁気圏を駆動する物質とエネルギー輸送に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H02965
研究機関東京大学

研究代表者

吉川 一朗  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (10311169)

研究分担者 藤本 正樹  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (30242811)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード木星磁気圏 / 極端紫外線 / イオプラズマトーラス / 外惑星探査 / 宇宙プラズマ / 外惑星火山活動 / ひさき衛星 / ジュノ衛星
研究実績の概要

木星は自転が速く固有磁場が強力であり、太陽風動圧は弱いためその影響を受けにくく、自転効果が支配する内部磁気圏を形成している。MHDの概念を適用すると、内部磁気圏の中で動径方向にプラズマを輸送する事は極めて困難である。一方、木星の衛星イオには活発な火山活動があり、噴出した火山ガスが電離して磁場に捕捉され、トーラス状の濃いプラズマ領域(IPT:イオプラズマトーラス)を形成している。
米国のジュノ探査機の磁場計測データと日本の「ひさき」衛星のデータを解析することにより、IPTの朝夕非対称性と太陽風動圧の間に相関があることを明らかにし、太陽風擾乱の影響が内部磁気圏深部にまで到達しているという証拠をつかんだ。
また、オーロラとIPTの同時かつ長期間観測から、オーロラの突然増光が発生した後、10-13時間程度の時間差でIPTが増光している事を明らかにした。これは、自転効果が支配的な木星磁気圏であっても、オーロラの変動を引き起こす赤道面内の領域(木星中心から30-40半径離れた領域)からエネルギーが注入されている事を示した。これは上記の研究成果とも整合的である。更に、火山ガスの電離によるIPTのプラズマ密度の増加、IPTから内部磁気圏の外へのプラズマ輸送、オーロラの活発化、内部磁気圏へのエネルギー注入の増大に至る一連の動きを明らかにした。プラズマ密度の増加からオーロラの活発化まで約20日間を要し、内部磁気圏から外側へのプラズマ輸送が拡散的なダイナミクスに支配されている事を示した。
これらの一連の観測事実とデータの解釈を米国チームと共有・議論するため、日本人の研究者数名を米国の研究所に派遣し、その結果として11本の国際的学術雑への掲載に至った。
また、欧米に限らず、アジア諸国の研究者も多く集まる国際学術集会や大学で、ひさきデータの使い方の講習を行い、関連する研究者の増加に努めた。

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

当初の予定通り、ひさき衛星から順調にデータが取得でき、米国探査機ジュノも予定通りの高精度データを取得中である。こららを用いた研究成果は、2018年度だけでも11本の国際的学術誌への掲載が決定しており、2019年度も引き続き成果の創出を続けられる基盤を整えることができた。2019年の上半期だけでも8本の論文公表を予定(掲載決定を含む)されている。

今後の研究の推進方策

今年度も共同研究・解析の結果を論文として公表する予定である。関連する研究者の増加を期待し、欧米だてではなく、アジア人研究者も多く集まれる研究集会や大学に足を運び、研究成果の公表と探査機データの解析法について講習を行う予定である。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] Colorado university/JPL/Southwest research institute(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Colorado university/JPL/Southwest research institute
    • 他の機関数
      2
  • [国際共同研究] Lancaster University(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Lancaster University
  • [国際共同研究] LATMOS(CNRS)(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      LATMOS(CNRS)
  • [国際共同研究] ベルギー大学(ベルギー)

    • 国名
      ベルギー
    • 外国機関名
      ベルギー大学
  • [国際共同研究] マカオ大学/香港大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      マカオ大学/香港大学
  • [雑誌論文] Short-term Variation in the Dawn?Dusk Asymmetry of the Jovian Radiation Belt Obtained from GMRT and Hisaki EXCEED Observations2019

    • 著者名/発表者名
      Kita H.、Misawa H.、Bhardwaj A.、Tsuchiya F.、Murakami G.、Tao C.、Kimura T.、Yoshioka K.、Yamazaki A.、Kasaba Y.、Yoshikawa I.、Fujimoto M.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 872 ページ: L24~L24

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab0427

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Corotation of Bright Features in the Io Plasma Torus2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki F.、Yoshioka K.、Hikida R.、Murakami G.、Tsuchiya F.、Kimura T.、Yoshikawa I.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 123 ページ: 9420~9429

    • DOI

      10.1029/2018JA025363

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Influence of Io's 2015 Volcanic Activity on Jupiter's Magnetospheric Dynamics2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka K.、Tsuchiya F.、Kagitani M.、Kimura T.、Murakami G.、Fukuyama D.、Yamazaki A.、Yoshikawa I.、Fujimoto M.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 45 ページ: 10,193~10,199

    • DOI

      10.1029/2018GL079264

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Enhancement of the Jovian Magnetospheric Plasma Circulation Caused by the Change in Plasma Supply From the Satellite Io2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya F.、Yoshioka K.、Kimura T.、Koga R.、Murakami G.、Yamazaki A.、Kagitani M.、Tao C.、Suzuki F.、Hikida R.、Yoshikawa I.、Kasaba Y.、Kita H.、Misawa H.、Sakanoi T.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 123 ページ: 6514~6532

    • DOI

      10.1029/2018JA025316

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of Extreme Ultraviolet Emission Lines of the Io Plasma Torus Observed by Hisaki/EXCEED2018

    • 著者名/発表者名
      Hikida R.、Yoshioka K.、Murakami G.、Kimura T.、Tsuchiya F.、Yamazaki A.、Yoshikawa I.、Iwagami N.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Planets

      巻: 123 ページ: 1723~1731

    • DOI

      10.1029/2018JE005629

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spatial Distribution of Io's Neutral Oxygen Cloud Observed by Hisaki2018

    • 著者名/発表者名
      Koga Ryoichi、Tsuchiya Fuminori、Kagitani Masato、Sakanoi Takeshi、Yoneda Mizuki、Yoshioka Kazuo、Yoshikawa Ichiro、Kimura Tomoki、Murakami Go、Yamazaki Atsushi、Smith H. Todd、Bagenal Fran
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 123 ページ: 3764~3776

    • DOI

      10.1029/2018JA025328

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Variation of Jupiter's Aurora Observed by Hisaki/EXCEED: 3. Volcanic Control of Jupiter's Aurora2018

    • 著者名/発表者名
      Tao Chihiro、Kimura Tomoki、Tsuchiya Fuminori、Muirakami Go、Yoshioka Kazuo、Yamazaki Atsushi、Badman Sarah V.、Misawa Hiroaki、Kita Hajime、Kasaba Yasumasa、Yoshikawa Ichiro、Fujimoto Masaki
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 45 ページ: 71~79

    • DOI

      10.1002/2017GL075814

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Response of Jupiter's Aurora to Plasma Mass Loading Rate Monitored by the Hisaki Satellite During Volcanic Eruptions at Io2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura T.、Hiraki Y.、Tao C.、Tsuchiya F.、Delamere P. A.、Yoshioka K.、Murakami G.、Yamazaki A.、Kita H.、Badman S. V.、Fukazawa K.、Yoshikawa I.、Fujimoto M.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 123 ページ: 1885~1899

    • DOI

      10.1002/2017JA025029

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The time variation of atomic oxygen emission around Io during a volcanic event observed with Hisaki/EXCEED2018

    • 著者名/発表者名
      Koga Ryoichi、Tsuchiya Fuminori、Kagitani Masato、Sakanoi Takeshi、Yoneda Mizuki、Yoshioka Kazuo、Kimura Tomoki、Murakami Go、Yamazaki Atsushi、Yoshikawa Ichiro、Smith H. Todd
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 299 ページ: 300~307

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2017.07.024

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Plasma and energy transport in Jupiter’s inner magnetosphere as deduced from Hisaki observation2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka, K., F., Tsuchiya, M. Kagitani, T. Kimura, G. Murakami, I. Yoshikawa, A. Yamazaki, R. Hikida, and M. Fujimoto
    • 学会等名
      MOP meeting 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 木星磁気圏の光学観測データに対するLassoを利用した変動周期のスパース推定2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木文晴, 吉岡和夫, 吉川一朗
    • 学会等名
      「STE現象報告会」「MTI 研究集会」「IUGONET 研究集会」「宇宙空間からの地球超高層大気観測に関する研究会」「科学とデータ研究集会」合同研究集会
  • [学会発表] Atomic oxygen densities and source rate in Io's neutral cloud derived from the Hisaki observation2018

    • 著者名/発表者名
      Koga, R., Tsuchiya, F., Kagitani, M., Sakanoi, T., Yoshikawa, I., Yoshioka, K., Murakami, G., Yamazaki, A., Kimura, T., Smith, H. T.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial Distribution of Io's Neutral Oxygen Cloud During Volcanically Quiet and Active Periods in 2014-20152018

    • 著者名/発表者名
      Koga, R., Tsuchiya, F., Kagitani, M., Sakanoi, T., Kimura, T., Yoshikawa, I., Yoshioka, K., Yamazaki, A., Murakami, G., Smith, H. T.
    • 学会等名
      Conference on Magnetospheres of the Outer Planets 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] ひさきとALMAの観測によるイオ大気生成・散逸過程の研究2018

    • 著者名/発表者名
      古賀亮一, 坂野井健, 鈴木達也, 平原靖大, 土屋史紀, 鍵谷将人, 木村智樹, 吉川一朗, 吉岡和夫, 村上豪, 山崎敦
    • 学会等名
      ALMA Workshop Connecting Solar System and Protoplanetary Disks with ALMA

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi