| 研究課題/領域番号 |
18H03727
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
加藤 雄人 東北大学, 理学研究科, 教授 (60378982)
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| 研究分担者 |
笠原 慧 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00550500)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 宇宙プラズマ・プラズマ波動 / 地球惑星磁気圏 / 太陽地球システム・宇宙天気 / オーロラ・磁気嵐 |
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| 研究成果の概要 |
放射線帯の形成過程において、波動粒子相互作用の非線形効果が重要であることが指摘されている。惑星磁気圏での粒子加速過程を実証するために、衛星観測データ解析研究、計算機シミュレーション、波動粒子相互作用の直接計測手法の確立、の3つの課題に取り組んだ。その結果、コーラス放射の発生過程と電子加速過程を再現して、非線形効果により効率よく電子加速過程が生じる条件や、低ピッチ角電子に対して生じる特異な非線形過程の存在を見出した。位相の連続性を保証する波形較正手法を開発し、波動粒子相互作用を直接計測するための一連の方法論を確立した。MMS衛星観測結果から波動粒子間のエネルギー交換量の評価に成功した。
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| 自由記述の分野 |
宇宙空間プラズマ物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
放射線帯は地球をはじめとする磁化惑星の周辺に共通して存在しており、その生成過程の理解は普遍的な粒子加速過程の解明につながる。本研究ではプラズマ波動との非線形波動粒子相互作用により高効率な電子加速過程を生じうること、その直接観測に本研究が提案する手法・Wave-Particle Interaction Analyzer (WPIA)が有効であることをそれぞれ示した。本研究で確立した波動粒子相互作用を直接計測するための一連の解析の方法論は、科学衛星による観測結果の解析への応用に加えて、プラズマ科学など波動粒子相互作用が関わる分野への展開も期待される。
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