多点衛星観測を用いた磁気圏境界層渦乱流の時空発展の解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21740358
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 超高層物理学
• 研究機関: 独立行政法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: 長谷川 洋 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (50435799)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 地球惑星磁気圏 / 宇宙プラズマ / ケルビン・ヘルムホルツ不安定 / プラズマ輸送

研究概要

無衝突である太陽風プラズマがいかに地球磁気圏に侵入するのか解明するために、磁気圏境界層で発生する渦乱流の特性を、複数衛星観測のデータを解析することにより調査した。非線形段階まで成長したケルビン・ヘルムホルツ渦をその場観測から同定する手法を確立し、渦乱流の発生の仕組みや非線形発展、その帰結について新たな知見をもたらした。その結果、太陽風の磁気圏流入という観点からは、乱流渦は最重要ではない可能性が出てきた。

研究成果

• [雑誌論文] IMPALAS : Investigation of MagnetoPause Activity using Longitudinally-Aligned Satellites-a Mission Concept proposed for the ESA M3 2020/2022 Launch (2012)
  • 著者名/発表者名: Owen, C. J., O. Amm, R. Bruno,以下17名
  • 雑誌名: Exp. Astron 巻: 33 ページ: 365-401
  • DOI: DOI:10.1007/s10686-011-9245-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of an MHD-scale Kelvin-Helmholtz vortex accompanied by magnetic reconnection : Two-dimensional particle simulations (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T. K. M., H. Hasegawa, I. Shinohara, and M. Fujimoto
  • 雑誌名: J. Geophys. Res 巻: 116 ページ: A03227
  • DOI: DOI:10.1029/2010JA016046
  • 査読あり
• [雑誌論文] A case study of Kelvin-Helmholtz vortices on both flanks of the Earth's magnetotail (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishino, M. N., H. Hasegawa, M. Fujimoto(以下6名)
  • 雑誌名: Planet. Space Sci 巻: 59 ページ: 502-509
  • DOI: DOI:10.1016/j.pss.2010.03.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] ARTEMIS science objectives (2011)
  • 著者名/発表者名: Sibeck, D. G., V. Angelopoulos, D. A. Brain,以下17名
  • 雑誌名: Space Sci. Rev 巻: 165(1-4) ページ: 59-91
  • DOI: DOI:10.1007/s11214-011-9777-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstruction of steady, three-dimensional, magneto-hydrostatic field and plasma structures in space : Theory and benchmarking (2011)
  • 著者名/発表者名: Sonnerup, B. U. O., and H. Hasegawa
  • 雑誌名: J. Geophys. Res 巻: 116 ページ: A098230
  • DOI: DOI:10.1029/2011JA016675
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence for a flux transfer event generated by multiple X-line reconnection at the magnetopause (2010)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, H., J. Wang, M. W. Dunlop,以下12名
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett 巻: 37 ページ: L16101
  • DOI: DOI:10.1029/2010GL044219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recovery of time evolution of Grad-Shafranov equilibria from single-spacecraft data : Benchmarking and application to a flux transfer event (2010)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, H., B. U. O. Sonnerup, and T. K. M. Nakamura
  • 雑誌名: J. Geophys. Res 巻: 115 ページ: A11219
  • DOI: DOI:10.1029/2010JA015679
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetic effects on the Kelvin-Helmholtz instability in ion-to-magnetohydrodynamic scale transverse velocity shear layers : Particle simulations (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, T. K. M., H. Hasegawa, and I. Shinohara
  • 雑誌名: Phys. Plasmas 巻: 17 ページ: 042119
  • URL: http://dx.doi.org/10.1063/1.3385445
  • 査読あり
• [雑誌論文] On slowly evolving Grad-Shafranov equilibria (2010)
  • 著者名/発表者名: Sonnerup, B. U. O., and H. Hasegawa
  • 雑誌名: J. Geophys. Res 巻: 115 ページ: A11218
  • DOI: DOI:10.1029/2010JA015678
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boundary layer plasma flows from high-latitude reconnection in the summer hemisphere for northward IMF : THEMIS multi-point observations (2009)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, H., J. P. McFadden, O. D. Constantinescu,以下14名
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett 巻: 36 ページ: L15107
  • DOI: DOI:10.1029/2009GL039410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kelvin-Helmholtz waves at the Earth's magnetopause : Multi-scale development and associated reconnection (2009)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, H., A. Retino, A. Vaivads(以下11名)
  • 雑誌名: J. Geophys. J. Geophys. 巻: 114 ページ: A12207
  • DOI: DOI:10.1029/2009JA014042
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic island formation between large-scale flow vortices at an undulating post-noon magnetopause for northward IMF (2009)
  • 著者名/発表者名: Eriksson, S., H. Hasegawa, W.-L. Teh(以下9名)
  • 雑誌名: J. Geophys. Res 巻: 114 ページ: A00C17
  • DOI: DOI:10.1029/2008JA013505
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tracing solar wind plasma entry into the magnetosphere using ion-to-electron temperature ratio (2009)
  • 著者名/発表者名: Lavraud, B., J. E. Borovsky, V. Genot,以下22名
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett 巻: 36 ページ: L18109
  • DOI: DOI:10.1029/2009GL039442
  • 査読あり
• [学会発表] Reconstruction of three-dimensional, magneto-hydrostatic plasma and magnetic field structures from multi-spacecraft data (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: AGU 2011 Fall Meeting
  • 発表場所: モスコーニ会議場(サン・フランシスコ)
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] 複数衛星観測を用いた三次元平衡磁場構造の再現 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第130回講演会
  • 発表場所: 神戸大学(神戸)
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] Reconstruction of magnetopause and boundary layer structures (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: The Sonnerup symposium
  • 発表場所: Hanover(USA)
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] Structure of the magnetospheric boundary layers : A multi-spacecraft perspective (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: ESLAB 2011/Cluster 21th Workshop
  • 発表場所: Brugge(Belgium)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Three-dimensional, Magneto-hydrostatic Structures in Space from Two-point Measurements (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: AOGS 2011
  • 発表場所: 台北国際会議場(台北)
  • 年月日: 2011-08-10
• [学会発表] Mechanisms of solar wind entry into the Earth's magnetosphere related to the Kelvin-Helmholtz vortex : Particle simulations (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村琢磨
  • 学会等名: AOGS 2011
  • 発表場所: 台北国際会議場(台北)
  • 年月日: 2011-08-10
• [学会発表] Reconstruction of magnetopause structures in spacetime from multi-spacecraft measurements (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: EGU General Assembly 2011
  • 発表場所: ウィーン・オーストリアセンター(ウィーン)
  • 年月日: 2011-04-05
• [学会発表] Evidence for a flux transfer event generated by multiple X-line reconnection at the magnetopause (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: AGU 2010 Fall meeting
  • 発表場所: San Francisco(USA)
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] その場観測を用いた二次元平衡構造の時間発展の再現 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第128回講演会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2010-11-01
• [学会発表] Plasma transport at the flank magnetopause under northward IMF (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: The 10th Cluster Anniversary Workshop
  • 発表場所: Corfu island(Greece)
  • 年月日: 2010-09-30
• [学会発表] Recovery of evolution of two-dimensional magnetohydrostatic structures from single-spacecraft data (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: The 10th Cluster Anniversary Workshop
  • 発表場所: Corfu island(Greece)
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] On the identification of magnetopause Kelvin-Helmholtz waves from in-situ observations (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: 2010 Western Pacific Geophysics Meeting
  • 発表場所: 台北(台湾)
  • 年月日: 2010-06-24
• [学会発表] Kelvin-Helmholtz instability : Observations, identification, excitation, and evolution (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: Workshop on magnetopause processes
  • 発表場所: Toulouse(France)
  • 年月日: 2010-06-09
• [学会発表] A flux transfer event generated by multiple X-line reconnection at the magnetopause : THEMIS observations (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 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(千葉)
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] Boundary layer plasma flows from high-latitude reconnection in the summer hemisphere for northward IMF : THEMIS multipoint observations (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: AGU 2009 Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco(USA)
  • 年月日: 20091214-18
• [学会発表] Boundary layer plasma flows from high-latitude reconnection in the summer hemisphere for northward IMF : THEMIS observations (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第126回講演会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 20090927-30
• [学会発表] Simultaneous THEMIS observations of magnetospheric ULF waves and magnetopause Kelvin-Helmholtz waves for northward IMF (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第126回講演会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 20090927-30
• [学会発表] Excitation, development, and roles of Kelvin-Helmholtz waves at the magnetopause (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: AOGS 2009
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20090811-15
• [学会発表] Structural development of Kelvin-Helmholtz vortices at the Earth's magnetopause (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 20090523-28
• [学会発表] Excitation and multi-scale development of Kelvin-Helmholtz waves at the Earth's magnetopause (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川洋
  • 学会等名: 17th Cluster Workshop
  • 発表場所: Uppsala(Sweden)
  • 年月日: 20090512-15
• [備考]
  • URL: http://www.igpp.ucla.edu/public/THEMIS/SCI/Pubs/Nuggets/2010_nuggets/hasegawa/hasegawa_10.html
• [備考]
  • URL: http://sprg.isas.jaxa.jp/researchTeam/spacePlasma/results/0909_hase.html
• [備考]
  • URL: http://sprg.isas.jaxa.jp/researchTeam/spacePlasma/results/0912_hase.html
• [備考]
  • URL: http://sprg.isas.jaxa.jp/researchTeam/spacePlasma/results/1008_hase.html
• [備考]
  • URL: http://sprg.isas.jaxa.jp/researchTeam/spacePlasma/results/1012_hase.html
• [備考]
  • URL: http://sprg.isas.jaxa.jp/researchTeam/spacePlasma/results/1111_hase.html