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2019 年度 実績報告書

多角的アプローチによる木星放射線帯変動メカニズムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18J01999
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

北 元  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, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
キーワード木星 / 放射線帯 / オーロラ / イオプラズマトーラス / ひさき衛星 / ALMA
研究実績の概要

木星放射線帯の時間・空間変動を説明するシナリオの一つとして、熱圏の風速場が磁力線を介して放射線帯に影響を及ぼしている、というシナリオが提唱されている。本年度はALMAの上層大気風速場観測データからシナリオの検証を進めた。データは空間分解能やS/Nが十分では無いものの、昼夜間対流や風速擾乱成分を抽出することができた。昼夜間対流は放射線帯の朝夕非対称性と関係しており、風速擾乱成分は放射線帯電子の拡散係数に対応する。昼夜間対流は予想していた風速よりも遅い可能性が示唆され、放射線帯空間分布を説明する別のシナリオを準備する必要があることがわかった。風速擾乱成分から拡散係数を見積もると、過去に提唱されてきた値を概ね一致した。これらの結果は今後の観測で再確認する必要があり、次回の提案に向けた課題を整理できた。
また、木星オーロラやイオプラズマトーラスが放射線帯に与える影響を調べるため、ひさき衛星のデータ解析を進めた。本年度はひさき衛星の位置ずれを補正する手順を改良し、ガイドカメラ故障後の2016年~2019年のデータに対して適応した。オーロラの強度変動については同時期のハッブル宇宙望遠鏡のデータと同様の傾向が得られ、解析手法に問題無いことが確認できた。イオトーラスの発光強度変動からは小規模な火山活動の増大が確認され、木星磁気圏への影響が予想される。今後ひさきとインドの電波干渉計GMRTのデータを比較し、オーロラ変動や火山活動が放射線帯に与える影響を調べる。
電波干渉計データについては、電離層変動による電波イメージに歪みを補正する新たな解析パイプラインを導入した。この解析パイプラインにより微弱な構造を検出だけでなく、再現性・解析時間の短縮も可能となった。今後はすべてのデータに対してパイプライン処理を施し、木星放射線帯に時空間変動があったか調べる。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Spatially Asymmetric Increase in Hot Electron Fraction in the Io Plasma Torus During Volcanically Active Period Revealed by Observations by Hisaki/EXCEED From November 2014 to May 20152020

    • 著者名/発表者名
      Hikida R.、Yoshioka K.、Tsuchiya F.、Kagitani M.、Kimura T.、Bagenal F.、Schneider N.、Murakami G.、Yamazaki A.、Kita H.、Nerney E.、Yoshikawa I.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 125 ページ: in press

    • DOI

      10.1029/2019JA027100

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Jovian UV Aurora's Response to the Solar Wind: Hisaki EXCEED and Juno Observations2019

    • 著者名/発表者名
      Kita H.、Kimura T.、Tao C.、Tsuchiya F.、Murakami G.、Yamazaki A.、Yoshioka K.、Ebert R.W.、Wilson R.J.、Allegrini F.、Clark G.、Connerney J. E. P.、Gladstone G. R.、Yoshikawa I.、Fujimoto M.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      巻: 124 ページ: 10209~10218

    • DOI

      10.1029/2019JA026997

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ひさき及びJunoを用いた木星オーロラの太陽風応答に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      北元、木村智樹、垰千尋、土屋史紀、村上豪、山崎敦、吉岡和夫、吉川一郎 、藤本正樹
    • 学会等名
      第20回宇宙科学シンポジウム
  • [学会発表] Light Curve of Jupiter's UV Aurora and Io Plasma Torus after 2016 Obtained from Hisaki EXCEED2020

    • 著者名/発表者名
      H. Kita, T. Kimura, F. Tsuchiya, G. Murakami, A. Yamazaki, R. Koga, R. Hikida, K. Yoshioka, I. Yoshikawa
    • 学会等名
      Symposium on Planetary Science 2020
  • [学会発表] Investigation of variation mechanisms of the Jovian radiation belt using ALMA2019

    • 著者名/発表者名
      北元、佐川英夫、飯野孝浩、垰千尋、黒田剛史、土屋史紀、三澤浩昭、笠羽康正、藤本正樹
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
  • [学会発表] アルマを用いた木星放射線帯変動メカニズムの解明に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      北元、佐川英夫、垰千尋、黒田剛史、土屋史紀、三澤浩昭、笠羽康正、藤本正樹
    • 学会等名
      第146回地球電磁気・地球惑星圏学会
  • [学会発表] Jupiter's aurora light curve after 2016 obtained from Hisaki EXCEED2019

    • 著者名/発表者名
      Hajime Kita, Tomoki Kimura, Fuminori Tsuchiya, Go Murakami, Atsushi Yamazaki, Ryoichi Koga, Reina Hikida, Kazuo Yoshioka, Ichiro Yoshikawa
    • 学会等名
      Magnetospheres of the Outer Planets meeting 2019
  • [学会発表] Study on the dawn-dusk asymmetry of Jupiter’s radiation belt using radio interferometer and Hisaki2019

    • 著者名/発表者名
      Hajime Kita, Hiroaki Misawa, Anil Bhardwaj, Fuminori Tsuchiya, Go Murakami, Chihiro Tao, Tomoki Kimura, Kazuo Yoshioka, Atsushi Yamazaki, Ichiro Yoshikawa, Masaki Fujimoto
    • 学会等名
      EPSC-DPS Joint Meeting 2019

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公開日: 2021-01-27  

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