| 研究課題/領域番号 |
17H06140
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
超高層物理学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
大村 善治 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (50177002)
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| 研究分担者 |
天野 孝伸 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00514853)
篠原 育 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 (20301723)
齋藤 義文 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 (30260011)
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| 研究期間 (年度) |
2017-05-31 – 2022-03-31
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| キーワード | 波動粒子相互作用 / 放射線帯 / 磁気圏 / プラズマ波動 / 非線形過程 / プラズマ計測 / 宇宙天気 / 宇宙天体プラズマ |
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| 研究成果の概要 |
地球を取り巻く宇宙プラズマ環境で電子モードの電磁サイクロトロン波によって電子が効率よく加速されて放射線帯外帯が形成され、またイオンモードの電磁サイクロトロン波によってその電子が散乱消失される過程を計算機実験と観測によって実証し、放射線帯変動のモデリングを行うためのコーラス波動による電子分布関数の変動を示す数値グリーン関数のデータベースを構築した。磁気圏シース領域においても同じ非線形波動粒子相互作用が起こっていることを衛星データで検証した。これらの知見を活かしてプラズマ波動・粒子計測機器の新機能の開発と小型化・高性能化に成功した。
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| 自由記述の分野 |
宇宙プラズマ物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
宇宙プラズマ中の粒子加速散乱過程において電子及びイオンモードの電磁サイクロトロン波が本質的に重要な役割を演じており、これが従来の線形・準線形理論では記述できない非線形過程であることを実証したことは今後の研究の流れを変えるものである。非線形過程を取り入れた新しい放射線帯変動モデルを開発したことにより、その急激な変動の予測が可能となり、人類の宇宙利用に不可欠な精度の高い宇宙天気予報に貢献するものである。さらに地球放射線帯以外の領域においても同様の非線形過程が生起していることを検証し、小型化した高性能の波動・粒子計測器を開発したことは、今後の惑星探査による研究にも資するものである。
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