惑星プラズマのダイナミックスに関する比較的研究

1986 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 61302025
• 研究機関: 宇宙科学研究所
• 研究代表者: 西田 篤弘 宇宙研, その他, 教授 (40013643)
• 研究分担者: 向井 正 金沢工業大学, 教養部, 教授 (10097412) ; 荻野 竜樹 名古屋大学, 空電研究所, 助手 (00109274) ; 上出 洋介 京都産業大学, 理学部, 教授 (60113099) ; 松本 紘 京都大学, 超高層電波研究センター, 助教授 (00026139) ; 大家 寛 東北大学, 理学部, 教授 (80025931)
• キーワード: 惑星プラズマ / 飛翔体観測 / 数値実験 / 磁気圏 / 電離圏 / 太陽風 / ハレー彗星プラズマ / プラズマ加速・加熱

研究概要

ハレー彗星・地球・金星および木星のプラズマダイナミックスと太陽風相互作用に関する研究を、「おおぞら」・「さきがけ」・「すいせい」および諸外国の科学衛星による観測データの解析と、数値実験の手法をとり入れた理論的検討によって発展させた。
1.ハレー彗星のプラズマは、彗星から噴射される中性ガスの電離によって生成される時に、太陽風から運動エネルギーを得ると共に、ピッチ角散乱によってシェル型の速度分布を持つ。「すいせい」データの解析によって、惑星・彗星ガスの太陽風による捕捉現象のこのミクロ的側面がとらえられた。
2.太陽風と惑星・彗星プラズマとの電磁流体的な相互作用が、数値実験によって研究され、上記のように噴射ガスが電離される彗星,強い磁場を持つ地球,及び磁場は無いが濃い大気を持つ金星の場合について、観測データとの比較検討が行われ、太陽風からのエネルギー供給において重要な役割を果す輸送過程や散逸過程の検討が行われた。
3.木星磁気圏の赤道域を占めるプラズマ・ディスク中の重イオンの持つ高い温度を説明するため、自転運動に基づく遠心力の下でイオンがサイクロトロン波動によって散乱され外部へと拡散する際におきる加熱作用の効率が算定され、観測との比較が行われた。
4.「おおぞら」によって観測された降下イオンと電子のスペクトルの比較によって、磁気圏下部に存在する沼磁力線電場の強度と緯度分布について、新たな情報が得られた。
5.惑星プラズマ中でのエネルギー散逸において重要な役割を果す非線形波動-粒子相互作用について、マイクロ波を用いて行ったロケット実験のデータ解析を行い、数値実験と比較してメカニズムを検証した。また波動励起・粒子散乱・粒子加速一般についても、数値実験による研究をすすめた。

研究成果

• [文献書誌] Nishida,A.: J.Geophys.Res.91. 1001110003- (1986)
• [文献書誌] Nishida,A.: J.Geomog.Geoelectr.38. 741-757 (1986)
• [文献書誌] Mukai,Toshifumi: Geophys.Res.Lettrs.13. 829-832 (1986)
• [文献書誌] Kaneda,E.: Geophys.Res.Lettrs.13. 833-836 (1986)
• [文献書誌] Terasawa,T.: Geophys.Res.Lettrs.13. 837-840 (1986)
• [文献書誌] Ogino,T.: J.Geophys.Res.13. 6791-6806 (1986)
• [文献書誌] Oya,H.: Nature. 321. 307-310 (1986)
• [文献書誌] Yamamoto,T.: Icarus. 68. 266-275 (1986)
• [文献書誌] Mukai,Tadashi: Astron.Astrophys.164. 397-407 (1986)
• [文献書誌] Mukai,Tadashi: Earth,Moon,and Planets. 36. 145-155 (1986)
• [文献書誌] Kamide,Y.: J.Geophys.Res.91. 11235 (1986)
• [文献書誌] Mastumoto,H.: Physica Scripta. (1987)