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2023 年度 実績報告書

衛星多点観測とシミュレーションに基づくジオスペース酸素イオンの輸送と分布の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H01147
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

能勢 正仁  名古屋市立大学, データサイエンス学部, 教授 (90333559)

研究分担者 松岡 彩子  京都大学, 理学研究科, 教授 (80270437)
熊本 篤志  東北大学, 理学研究科, 准教授 (00302076)
淺村 和史  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, 准教授 (50321568)
寺本 万里子  九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (10614331)
山本 和弘  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特別研究員 (30888730)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードジオスペース / 酸素イオントーラス / 電離圏イオン流出 / サブストーム / FALEO / Warm plasma cloak
研究実績の概要

昨年度は、電離圏から磁力線に沿って直接ジオスペースに流出して来る低エネルギーO+イオン(Field-aligned low-energy O+ ion, FALEOと命名)と酸素イオントーラス(Oxygen torus)および温かいプラズマクローク(Warm plasma cloakとの関連性に注目した。あらせ衛星の3年半以上に及ぶ長期間の観測データを統計解析し、50 eVから300 eVのH+, O+イオンの空間分布を調査した。その結果、O+イオンは夕方-真夜中から午前側についてフラックス量が大きく、動径方向には地球半径の約4倍辺りでピークを示すのに対し、H+イオンは真夜中過ぎから朝側についてフラックス量が大きく、動径方向には地球から離れるほど増加していく傾向が見られた。この空間分布は、H+, O+イオンの主な供給源や輸送経路が異なることを示している。また、O+イオンのピッチ角分布は、磁力線に対して垂直方向より、水平方向のほうに偏っていることも分かった。O+イオンの空間分布やピッチ角分布に関しては、これまでの研究で明らかにしてきた通り、電離圏起源の低エネルギーイオンが夜側のオーロラ帯からジオスペースに向かって流れ出し、その後東向きにドリフトしていくことを支持する結果であり、FALEOがOxygen torusやO+イオンのWarm plasma cloakを形成することが明らかになった。この研究成果は、複数の研究会で発表し、現在投稿論文にまとめているところである。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 10件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Iowa/University of New Hampshire/NASA/Goddard Space Flight Center(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Iowa/University of New Hampshire/NASA/Goddard Space Flight Center
    • 他の機関数
      2
  • [雑誌論文] Field-aligned currents associated with pulsating auroral patches: Observation with Magneto-Impedance Magnetometer (MIM) onboard Loss through Auroral Microburst Pulsations (LAMP) sounding rocket2024

    • 著者名/発表者名
      Nose, M., K. Hosokawa, R. Nomura, M. Teramoto, K. Asamura, Y. Miyoshi, T. Mitani, T. Sakanoi, T. Namekawa, T. Kawano, Y. Iwanaga, S. Tatematsu, M. Hirahara, A. Halford, M. Shumko, M. R. Lessard, K. Lynch, N. Paschalidis, A. N. Jaynes, and M. G. McHarg
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 129 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1029/2023JA032232

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] New observational projects in New Zealand for studying radiation belt loss processes in the deep inner magnetosphere: instrumentation, operation by solar power and initial results2024

    • 著者名/発表者名
      Obana, Y., K. Sakaguchi,?M. Nose, K. Hosokawa, P. Jaquiery, S. Saita, K. Shiokawa, M. Connors, A. Kadokura, T. Nagatsuma, and Tanja Petersen
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 76 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1186/s40623-024-01990-0

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Direct evidence of drift-compressional wave generation in the Earth's magnetosphere detected by Arase2024

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, K. A. V. Rubtsov, D. V. Kostarev, P. N. Mager, D. Y. Klimushkin,?M. Nose, A. Matsuoka, K. Asamura, Y. Miyoshi, S. Yokota, S. Kasahara, T. Hori, K. Keika, Y. Kasahara, A. Kumamoto, F. Tsuchiya, M. Shoji, S. Nakamura, and I. Shinohara
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 51 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1029/2023GL107707

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 磁気インピーダンスセンサを用いた廉価な磁力計の開発:関東-東北-北海道への稠密磁場観測ネットワークの展開2024

    • 著者名/発表者名
      前田大輝,能勢正仁,野村太志,足立匠,山本優佳,熊本篤志,石田祐宣,市原寛,河野剛健,岩永吉広,立松峻一,浅利晴紀,平原秀行,海東恵美,長町信吾,渡邊修,山内大輔
    • 雑誌名

      宇宙科学情報解析論文誌

      巻: 13 ページ: 71-82

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A statistical study of longitudinal extent of Pc1 pulsations using seven PWING ground stations at subauroral latitudes2023

    • 著者名/発表者名
      Liu, J., K. Shiokawa, S. Oyama, Y. Otsuka, C.-W. Jun, M. Nose, T. Nagatsuma, K. Sakaguchi, A. Kadokura, M. Ozaki, M. Connors, D. Baishev, N. Nishitani, A. Oinats., V. Kurkin, and T. Raita
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 128 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1029/2021JA029987

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Alfven velocity sudden increase as an indicator of the plasmapause2023

    • 著者名/発表者名
      Rubtsov, A. V., M. Nose, A. Matsuoka, Y. Kasahara, A. Kumamoto, F. Tsuchiya, I. Shinohara, and Y. Miyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics

      巻: 245 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.jastp.2023.106040

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Polarization and spatial distribution features of Pc4 and Pc5 waves in the magnetosphere2023

    • 著者名/発表者名
      Rubtsov, A. V.,?M. Nose, A. Matsuoka, I. Shinoahara, and Y. Miyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 128 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1029/2023JA031674

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Plasmasphere control of ULF wave distribution at different geomagnetic conditions2023

    • 著者名/発表者名
      Rubtsov, A. V., M. Nose, A. Matsuoka, Y. Kasahara, A. Kumamoto, F. Tsuchiya, I. Shinohara, and Y. Miyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 128 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1029/2023JA031675

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Energetic ion variations during substorm intervals using the Van Allen Probes data2023

    • 著者名/発表者名
      Shah, T., B. Veenadhari, M. Pandya, and M. Nose
    • 雑誌名

      Advances in Space Research

      巻: 73 ページ: 3730-3742

    • DOI

      10.1016/j.asr.2023.07.011

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Probabilistic modelling of substorm occurrences with an echo state network2023

    • 著者名/発表者名
      Nakano, S., R. Kataoka, M. Nose, and J. W. Gjerloev
    • 雑誌名

      Annales Geophysicae

      巻: 41 ページ: 529?539

    • DOI

      10.5194/angeo-41-529-2023

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Simultaneous precipitation of sub-relativistic electron microburst and pulsating aurora electrons2023

    • 著者名/発表者名
      Namekawa, T., T. Mitani, K. Asamura, Y. Miyoshi, K. Hosokawa, M. Lessard, C. Moser, A. J. Halford, T. Sakanoi, M. Kawamura,?M. Nose, R. Nomura, M. Teramoto, M. Shumko, K. A. Lynch, A. N. Jaynes, M. G. McHarg
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 50 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1029/2023GL104001

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 白色雑音印加型インピーダンスプローブのプラズマ計測実験2023

    • 著者名/発表者名
      熊本篤志
    • 雑誌名

      令和4年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム講演集

      巻: - ページ: -

    • オープンアクセス
  • [学会発表] あらせ衛星によるWarm O+ Cloakの統計解析2024

    • 著者名/発表者名
      能勢正仁, 浅村和史, 三好由純, 松岡彩子, 寺本万里子
    • 学会等名
      ジオスペースの低エネルギープラズマ研究集会
  • [学会発表] AI Feynmanの宇宙地球科学分野への応用可能性について2024

    • 著者名/発表者名
      能勢正仁, 小山聡
    • 学会等名
      宇宙地球環境の理解のための統計数理的アプローチ
  • [学会発表] Field-aligned currents associated with pulsating auroral patches: Observation with Magneto-Impedance Magnetometer (MIM) onboard Loss through Auroral Microburst Pulsations (LAMP) sounding rocket2023

    • 著者名/発表者名
      Nose, M., K. Hosokawa, R. Nomura, M. Teramoto, K. Asamura, Y. Miyoshi, T. Mitani, T. Sakanoi, T. Namekawa, T. Kawano, Y. Iwanaga, S. Tatematsu, M. Hirahara, A. Halford, M. Shumko, M. R. Lessard, K. Lynch, N. Paschalidis, A. N. Jaynes, and M. G. McHarg
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of magneto-impedance (MI) sensor to geomagnetic field measurements for magnetoseismology2023

    • 著者名/発表者名
      Nose, M., T. Maeda, H. Nomura, T. Adachi, Y. Yamamoto, A. Kumamoto, S. Ishida, T. Kawano, Y. Iwanaga, and S. Tatematsu
    • 学会等名
      IUGG2023 (Berlin)
    • 国際学会
  • [学会発表] Pc1 pulsations simultaneously observed at low- to high-latitude stations and by the Swarm satellites during the March 2023 storm2023

    • 著者名/発表者名
      能勢正仁, 塩川和夫, Liejun Wang, and Bill Jones
    • 学会等名
      第154回地球電磁気・地球惑星圏学会総会
  • [学会発表] O+ ions of terrestrial origin near the Moon measured with the Kaguya satellite2023

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi, D., M. Nose, Y. Harada, K. Keika, K. Yamamoto, A. Nagamatsu, S. Yokota, and Y. Saito
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Terrestrial-origin O+ ions below 1 keV near the Moon measured with the KAGUYA satellite2023

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi, D., M. Nose, Y. Harada, K. Keika, K. Yamamoto, A. Nagamatsu, S. Yokota, and Y. Saito
    • 学会等名
      第154回地球電磁気・地球惑星圏学会総会
  • [学会発表] O+ ions of terrestrial origin near the Moon measured with the Kaguya satellite2023

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi, D., M. Nose, Y. Harada, K. Keika, K. Yamamoto, A. Nagamatsu, S. Yokota, and Y. Saito
    • 学会等名
      19th European Space Weather Week
    • 国際学会
  • [学会発表] O+ ions of terrestrial origin near the Moon measured with the Kaguya satellite2023

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi, D., M. Nose, Y. Harada, K. Keika, K. Yamamoto, A. Nagamatsu, S. Yokota, and Y. Saito
    • 学会等名
      AGU23 (San Francisco)
    • 国際学会
  • [備考] 能勢正仁のホームページ

    • URL

      https://www.ds.nagoya-cu.ac.jp/~nose/

  • [備考] Wp Index

    • URL

      https://doi.org/10.17593/13437-46800

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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