ホイッスラーモード相対論加速による放射線帯形成過程の研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20340135
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 超高層物理学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 大村 善治 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (50177002)
• 研究分担者: 笠原 禎也 金沢大学, 総合メディア基盤センター, 准教授 (50243051)
• 連携研究者: 臼井 英之 神戸大学, 大学院・システム情報学研究科, 教授 (10243081)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: プラズマ波動

研究概要

地球磁気圏のコーラス放射は、周波数が上昇しつつ成長する電磁波動で、磁気赤道付近の高エネルギー電子とサイクロトロン共鳴して、大振幅の波動となる。その共鳴電子はピッチ角散乱を受けてエネルギーを失い大気圏へと降下する一方、一部の共鳴粒子は繰り返し発生するコーラス放射によって捕捉されて、効率よく相対論的エネルギーまで加速され、数時間のスケールで放射線帯を形成する過程が計算機実験により明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] 編隊飛行衛星による連携観測模擬実験システムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹中悟, 笠原禎也, 小嶋浩嗣, 井町智彦
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 J94-B(7)(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous ground-based and satellite observations of natural VLF waves in Antarctica : A case study of downward ionospheric penetration of whistler-mode waves (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Ozaki, S.Yagitani, I.Nagano, Y.Kasahara, H.Yamagishi, N.Sato, A.Kadokura
  • 雑誌名: Polar Science(doi:10.1016/j.polar) 4(3) ページ: 431-441
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-consistent particle simulation of whistler mode triggered emissions (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Hikishima, Y.Omura, D.Summers
  • 雑誌名: JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH(doi : 10.1029/2010JA015860) VOL.115 ページ: A12246
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory and observation of electromagnetic ion cyclotron triggeredemissions in the magnetosphere (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Omura, J.Pickett, B.Grison, O.Santolik, I.Dandouras, M.Engebretson, P.M.E.Decreau, A.Masson
  • 雑誌名: JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARC(doi : 10.1029/2010JA015300) VOL.115 ページ: A07234
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cluster observations of EMIC triggered emissions in association with Pc1 waves near Earth's plasmapause (2010)
  • 著者名/発表者名: J.S.Pickett, B.Grison, Y.Omura, M.J.Engebretson, I.Dandouras, A.Masson, M.L.Adrian, O.Santolik, P.M.E. Decreau, N.Cornilleau-Wehrlin, D.Constantinescu
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters(doi : 10.1029/2010GL042648) VOL.37 ページ: L09104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Similar Data Retrieval from Enormous Datasets on ELF/VLF Wave Spectrum Observed by Akebono (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Kasahara, A.Hirano, Y.Takata
  • 雑誌名: Data Science Journal(doi : 10.2481/dsj.SS_IGY-002) Vol.8 ページ: IGY66-IGY75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microburst precipitation of energetic electrons associated with choruswave generation (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Hikishima, Y.Omura, Danny Summers
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters(doi : 10.1029/2010GL042678) VOL.37 ページ: L07103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherent nonlinear scattering of energetic electrons in the process ofwhistler-mode chorus generation (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Hikishima, S.Yagitani, Y.Omura, I.Nagano
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research(doi : 10.1029/2009JA014371)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonlinear mechanisms of lower band and upper band VLF chorus emissionsin the magnetosphere (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Omura, M. Hikishima, Y.Katoh, D.Summers, S.Yagitani
  • 雑誌名: Journal Geophysical Research(doi : 10.1029/2009JA014206)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Properties of dayside nonlinear rising tone emissions at large Lobserved by GEOTAIL (2009)
  • 著者名/発表者名: O.P.Verkhoglyadova, B.T.Tsurutani, Y.Omura, S.Yagitani
  • 雑誌名: Earth Planets Space 61 ページ: 625-628
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous Satellite Observations of VLF Chorus, Hot and Relativistic Electrons in a Magnetic Storm "Recovery" Phase (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Kasahara, Y.Miyoshi, Y.Omura, O.P.Verkhoglyadova, I.Nagano, I.Kimura, B.T.Tsurutani
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters(doi : 10.1029/2008GL036454) 36 ページ: L01106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Full particle simulation of whistler-mode rising 1 chorus emissions in the magnetosphere (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Hikishima, S.Yagitani, Y.Omura, I.Nagano
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research(doi : 10.1029/2008JA013625) 114 ページ: A01203
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid energization of radiation belt electrons by nonlinear wave trapping (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Katoh, Y.Omura, D.Summers
  • 雑誌名: Ann.Geophys. 26 ページ: 3451-3456
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relativistic turning acceleration of radiation belt electrons by whistler mode chorus (2008)
  • 著者名/発表者名: N.Furuya, Y.Omura, D.Summer
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 113 ページ: A04224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory and simulation of the generation of whistler-mode chorus (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Omura, Y.Katoh, D.Summers
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research(doi : 10.1029/2007JA012622) 113 ページ: A04223
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amplitude dependence of frequency sweep rates of whistler-mode chorusemissions
  • 著者名/発表者名: Y.Katoh Y.Omura
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation of Electromagnetic Ion Cyclotron Triggered Emissions in the Earth's Inner Magnetosphere
  • 著者名/発表者名: M.Shoji, Y.Omura
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Triggering process of whistler-mode chorus emissions in the magnetosphere
  • 著者名/発表者名: Y.Omura, D.Nunn
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research in press
  • 査読あり
• [学会発表] Theory and Simulations on Whistler-mode and EMIC Triggered Emissions (2010)
  • 著者名/発表者名: 大村善治
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2010
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 20101213-20101217
• [学会発表] Theory and Observation of Electromagnetic Ion Cyclotron Triggered Emissions in the Magnetosphere (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Omura, J.Pickett, B.Grison, O.Santolik, I.Dandouras, M.Engebretson, P.M.E.Decreau
  • 学会等名: AP-RASC'10
  • 発表場所: Toyama, Japan
  • 年月日: 20100922-20100926
• [学会発表] Plasma Waves and High Energy Particles in the Earth's Radiation Belts (2010)
  • 著者名/発表者名: 大村善治
  • 学会等名: AP-RASC'10
  • 発表場所: Toyama, Japan
  • 年月日: 20100922-20100926
• [学会発表] Theory and Simulations of VLF Triggered Emissions (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Omura,, M.Hikishima, D.Summers
  • 学会等名: 4th VERSIM Workshop
  • 発表場所: Prague, Czech
  • 年月日: 20100913-20100917
• [学会発表] Theory and Simulations of Whistler-Mode Chorus Emissions in the Magnetosphere (Session H) (2010)
  • 著者名/発表者名: 大村善治
  • 学会等名: ISRSSP 2010
  • 発表場所: Sofia, Bulgaria
  • 年月日: 20100825-20100827
• [学会発表] Theory and Simulations of VLF Chorus Emissions (2010)
  • 著者名/発表者名: 大村善治
  • 学会等名: 7th AOGS Meeting
  • 発表場所: Hyderabad, India
  • 年月日: 20100705-20100709
• [学会発表] Theory and Observation of Electromagnetic Ion Cyclotron Triggered Emissions in the Magnetosphere (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshiharu Omura, Jolene Pickett, Benjamin Grison, et al.
  • 学会等名: 7th AOGS Meeting
  • 発表場所: Hyderabad, India
  • 年月日: 20100705-20100709
• [学会発表] Theory and observation of electromagnetic ion cyclotron chorus emissions in the magnetosphere (2010)
  • 著者名/発表者名: Omura Y., Pickett, J., Grison, B., Santolik, O., Dandouras, I., Engebretson, M., Decreau, P M., Masson, A.
  • 学会等名: Western Pacific Geophysics Meeting 2010
  • 発表場所: 台北(台湾)
  • 年月日: 20100622-20100625
• [学会発表] 磁気圏におけるホイッスラーモード波およびEMIC波のコーラス放射の非線形理論 P-EM021(宇宙天気) (2010)
  • 著者名/発表者名: 大村善治
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2010-05-25
• [学会発表] ホイッスラーモード・コーラス放射による相対論的電子加速P-EM028 (3学会合同プラズマ宇宙物理-1) (2010)
  • 著者名/発表者名: 大村善治
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2010-05-23
• [学会発表] Electromagnetic particle simulations of whistler-mode chorus emissions (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Omura, M.Hikishima, Y.Katoh
  • 学会等名: 2009 Conference on Computational Physics (CCP 2009)
  • 発表場所: Kaohsiung, Taiwan
  • 年月日: 20091215-20091219
• [学会発表] Theory and simulations of nonlinear whistler-mode chorus waves in the radiation belts (2009)
  • 著者名/発表者名: 大村善治
  • 学会等名: WCU International Workshop
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20091026-20091028
• [学会発表] 磁気赤道域における上側周波数帯コーラス放射の発生機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大村善治, 疋島充, 加藤雄人, Summers Danny, 八木谷聡
  • 学会等名: 第126回地球電磁気・地球惑星圏学会総会・講演会(2009年秋学会)
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 20090927-20090930
• [学会発表] Nonlinear Mechanisms of lower band and upper band VLF (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Omura, M.Hikishima, Y.Katoh, D.Summers, S.Yagitani
  • 学会等名: 11th Scientific Assembly of International Association of Geomagnetism and Aeronomy
  • 発表場所: Sopron, Hungary
  • 年月日: 20090823-20090830
• [学会発表] Nonlinear Mechanisms of Lower Band and Upper Band VLF Chorus Emissions in the Magnetosphere (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.OMURA, M.HIKISHIMA, Y.KATOH, D.SUMMERS, S.YAGITANI
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society, Asia Oceania Geosciences Society
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20090811-20090815
• [学会発表] Theory and simulations of nonlinear whistler-mode chorus waves in the magnetosphere、Modern Challenges in Nonlinear Plasma Physics (2009)
  • 著者名/発表者名: 大村善治
  • 学会等名: A Conference honoring the Career of Dennis Papadopoulos
  • 発表場所: Sani Resort, Halkidiki, Macedonia, Greece
  • 年月日: 20090615-20090619
• [学会発表] Nonlinear particle dynamics associated with electrostatic solitary waves and whistler-mode chorus emissions in the magnetosphere (2009)
  • 著者名/発表者名: 大村善治
  • 学会等名: 17th Cluster Workshop
  • 発表場所: Uppsala, Sweden
  • 年月日: 20090512-20090515
• [学会発表] Nonlinear Wave-Particle Interactions in the Magnetosphere (基調講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: 大村善治
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2009-08-12
• [学会発表] A nonlinear kinetic theory of self-sustaining whistler-mode wave emissions in the inner magnetosphere (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Omura, M.Hikishima, Y.Katoh, D.Summers, S.Yagitani
  • 学会等名: American Geophysical Union (AGU) 2008 Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 20081215-20081221
• [学会発表] 磁気圏におけるホイッスラーモード・コーラス放射の励起機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大村善治, 疋島充, 加藤雄人, Summers Danny, 八木谷聡
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第124回総会・講演会
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 20081009-20081012
• [学会発表] Relativistic electron acceleration by whistler-mode chorus emissions (2008)
  • 著者名/発表者名: 大村善治
  • 学会等名: 3rd VERSIM Workshop 2008
  • 発表場所: Tihany, Hungary
  • 年月日: 20080915-20090920
• [学会発表] Theory and simulation of the generation of whistler-mode chorus emissions (2008)
  • 著者名/発表者名: 大村善治
  • 学会等名: 3rd VERSIM Workshop 2008
  • 発表場所: Tihany, Hungary
  • 年月日: 20080915-20080920
• [学会発表] Relativistic electron acceleration by whistlermode chorus emissions in radiation belts (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Omura, D.Summers
  • 学会等名: Relativistic electron acceleration by whistlermode chorus emissions in radiation belts
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 20080807-20080816
• [学会発表] Nonlinear wave growth theory of whistler-mode chorus emissions (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Omura, Y.Katoh, D.Summers
  • 学会等名: URSI XXIXth General Assembly
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 20080807-20080816
• [学会発表] Rapid energization of relativistic electrons by nonlinear wave trapping (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Katoh, Y.Omura, D.Summers
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 20080713-20080720
• [学会発表] Relativistic electron acceleration by whistler-mode chorus emissions associated with substorms (2008)
  • 著者名/発表者名: 大村善治
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 20080713-20080720
• [学会発表] Nonlinear wave growth theory of whistler-mode chorus emissions induced by substorms (2008)
  • 著者名/発表者名: 大村善治
  • 学会等名: 37th Committee on Space Research(COSPAR) Scientific Assembly
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 20080713-20080720
• [学会発表] Relativistic Electron Acceleration by Whistler-mode Chorus Emissions Associated with Substorms (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Omura, D.Summers
  • 学会等名: Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 2008
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 20080616-20080620
• [学会発表] Theory and simulation of the generation of whistler-mode chorus (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Omura, Y.Kato, D.Summers
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2008
  • 発表場所: Makuhari, Japan
  • 年月日: 20080525-20080530
• [学会発表] Theory and simulation of the generation of whistler mode chorus (2008)
  • 著者名/発表者名: 大村善治
  • 学会等名: The Seventh International Workshop on Nonlinear Waves and Turbulence in Space Plasmas (NLW-7)
  • 発表場所: Beaulieu, FRANCE
  • 年月日: 20080421-20080425
• [備考] ホームページ等