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2017 年度 実施状況報告書

月周回衛星SELENE観測データによる月の電磁気環境の詳細の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26400477
研究機関名古屋大学

研究代表者

西野 真木  名古屋大学, 工学研究科, 特任講師 (50466794)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
キーワード月プラズマ環境 / 太陽風 / ウェイク / 帯電 / 静電孤立波
研究実績の概要

平成29年度は、月周辺で静電孤立波が観測される場合について、その発生メカニズムを考察した。特に月ウェイクと太陽風の境界領域に関して、静電孤立波が観測される際のプラズマの観測データを詳しく解析したところ、太陽風のstrahl電子がウェイクに流入する際に静電孤立波が観測される傾向が見られた。静電孤立波の励起メカニズムとしては電子の二流体不安定が知られており、磁力線に沿ってウェイク内部に向かって高速で流れ込むstrahl成分と、何らかのメカニズムによってウェイク内部から反射されてきた成分による二流体不安定が原因であると推察される。
また、そのデータ解析を通じて、ウェイク境界でのイオンと電子の運動を考慮した新たなモデルの着想に至り、その妥当性についてSELENE観測データをもとに議論した。既存のモデルでは、太陽風イオンの熱速度は考慮しているものの、3次元的なジャイロ運動は考慮されていない。また、イオンと電子の速度差により分極電場が生成され、その電場によってイオンがウェイク内部に引き寄せられると考えられている。それに対して本研究では、イオン運動の3次元性を考慮し、太陽風イオンがある程度は分極電場の効果によらずにウェイクに流入することに着目した。この領域をウェイク・イオン境界層と定義し、分極電場がその最も内側に形成される可能性を指摘した。月面から上昇してくる電子ビームのエネルギー変化は提案したモデルによって矛盾なく説明することができる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

平成29年度に予定していた研究のうち、静電孤立波のイベント解析に想定していたより多くの時間を要したため、全体的に進捗が遅れている。また、磁気異常周辺の物理に関する解析が予定より遅れている。

今後の研究の推進方策

平成30年度は、波動データまで含めた総合的解析をさらに深めるとともに、磁気異常周辺の物理について、電子・イオンの分布関数を調べることにより、これまでの1次元モデルを3次元に拡張することを目指す。
それとともに、本研究全体の総括をおこなう。

次年度使用額が生じた理由

(理由)研究が当初計画よりも少し遅れていることにより、国際学会での発表と学術誌への投稿を見送ったため、次年度使用額が生じた。
(使用計画)主として、共同研究のための旅費と、学会・学術誌における成果発表の費用として使用する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Electromagnetic Ion Cyclotron Waves Detected by Kaguya and Geotail in the Earth's Magnetotail2018

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Tomoko、Nishino Masaki N.、Tsunakawa Hideo、Takahashi Futoshi、Shibuya Hidetoshi、Shimizu Hisayoshi、Matsushima Masaki、Saito Yoshifumi
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 123 ページ: 1146~1164

    • DOI

      10.1002/2017JA024505

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kaguya observations of the lunar wake in the terrestrial foreshock: Surface potential change by bow-shock reflected ions2017

    • 著者名/発表者名
      Nishino Masaki N.、Harada Yuki、Saito Yoshifumi、Tsunakawa Hideo、Takahashi Futoshi、Yokota Shoichiro、Matsushima Masaki、Shibuya Hidetoshi、Shimizu Hisayoshi
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 293 ページ: 45~51

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2017.04.005

    • 査読あり
  • [学会発表] 水素原子の月面における挙動2018

    • 著者名/発表者名
      西野真木、齋藤義文、横田勝一郎、三宅洋平、二穴喜文
    • 学会等名
      第19回惑星圏研究会
  • [学会発表] Diamagnetic effect in the foremoon solar wind observed by Kaguya2017

    • 著者名/発表者名
      M.N. NISHINO, Y. Saito, Y. Miyake, H. Tsunakawa, Y. Harada, S. Yokota, F. Takahashi, M. Matsushima, H. Shibuya, H. Shimizu
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] A reconsideration of the lunar wake boundary2017

    • 著者名/発表者名
      M.N. Nishino, Y. Saito, H. Tsunakawa, Y. Harada, S. Yokota, F. Takahashi, M. Matsushima, H. Shibuya, H. Shimizu
    • 学会等名
      JpGU-AGU joint meeting 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Current balance at the lunar night-side surface2017

    • 著者名/発表者名
      M.N. Nishino, Y. Harada, Y. Saito, H. Tsunakawa, Y. Tsugawa, F. Takahashi, S. Yokota, M. Matsushima, H. Shibuya, Y. Shimizu
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会 第142回講演会
  • [学会発表] Possible mechanisms of an ESW excitation2017

    • 著者名/発表者名
      M.N. Nishino, Y. Kasahara, Y. Harada, Y. Saito, H. Tsunakawa, K. Hashimoto, F. Takahashi, S. Yokota, M. Matsushima, H. Shibuya, Y. Shimizu
    • 学会等名
      地球電磁気・地球惑星圏学会 第142回講演会
  • [学会発表] 水素原子の月面における挙動2017

    • 著者名/発表者名
      西野真木、齋藤義文、横田勝一郎、三宅洋平
    • 学会等名
      月極域探査に関するワークショップ

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公開日: 2018-12-17  

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