| 研究課題/領域番号 |
18K03727
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| 研究機関 | 東北工業大学 |
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研究代表者 |
中川 朋子 東北工業大学, 工学部, 教授 (40222161)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 月 / ウェイク / プラズマ / 磁場 / 偏波 / 太陽風 / ホイッスラー波 / 反射粒子 |
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| 研究実績の概要 |
2020年度は、（１）かぐや衛星軌道上月の極域で観測された1-16Hzのホイスラ波の発生機構、（２）ウェイク内の渦状磁場構造の偏波特性、について重点的に研究を行った。
（１）月で反射されたイオンによって励起されるホイスラ波は周波数帯が狭く、一方、反射電子によって励起されるホイスラ波は周波数帯が広い半面、月面と衛星が磁力線でつながれている時のみ検出されるという性質がある。このどちらとも異なり、周波数帯が広く、かつ月面と衛星の磁気的接続に鈍感なホイスラ波について発生機構を調べ、反射イオンとの共鳴によって励起された、ドップラー効果を起こさない方向に伝搬するホイスラ波であることが解明された。
（２）月のウェイク内は、太陽風粒子が直接入り込まないため磁気擾乱は弱いが、弱いながら0.01Hzから0.3Hzの楕円偏波の波が観測されている。その回転方向は、流れの中の障害物の下流にできる渦と同じ方向で、伝搬方向は磁場に平行に近い斜め伝搬のことが多く、磁場強度も変動する圧縮性の磁気音波と考えられる。周波数はプロトンサイクロトロン周波数より高い0.3Hzまで伸びており、この周波数帯でも右回り、左回りの両方が観測されている。この波はウェイク境界で生じた波と考えられ、当初はケルビン-ヘルムホルツ不安定の可能性も想定されたが、必ずしも速度シアーを伴わないこと、また波数ベクトルの方向が境界面に沿っていないこと、ウェイクの最深部でも観測されていることから表面波ではないと考えられる。ウェイク境界における圧力勾配により磁気音波が生じ斜め伝搬してウェイク中に入ったか、磁気流体波として生じたものがモード変換された可能性が考えられる。なお前年までに想定していた、赤道域に生じた渦によって生じた電位差によって磁力線に沿った電子流が生じるというモデルは判例が発見されたため棄却された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
ウェイク中の、半球ごとに偏波の揃う機構が未解明である。
また、プロトンサイクロトロン周波数より高い周波数なのに右回りだけでなく左回りのきれいな円偏波が観測される理由が未解明である。
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| 今後の研究の推進方策 |
発生機構の解明された極域ホイスラについては早急に論文に仕上げる。
ウェイク内の渦状磁場構造の偏波特性の原因究明については、イベント解析に加え統計解析を行う。
微小スケールのリム圧縮について、プラズマ観測と合わせた解析も行い論文化する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
参加予定であった国際会議（URSI GASS 2020, Rome, Italy, 29 August - 5 September 2020(postponed :to be held in late Aug 2021)が１年延期になったため。また論文出版が遅れ出版費の支出がなかったため。
Covid-19の感染拡大が止まらず、国外へ出張できる見込みがたたないことから、主に出版のための費用に使用する予定である。
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