2008 Fiscal Year Annual Research Report
地上・衛星同時観測データを用いたサブオーロラ帯におけるオーロラ・地磁気脈動の研究
Project/Area Number |
08J08387
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
坂口 歌織 Nagoya University, 大学院・理学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | サブオーロラ帯 / プロトンオーロラ / Pc1地磁気脈動 / 内部磁気圏 / リングカレント / EMIC波動 / 地球電磁気 / 超高層物理学 |
Research Abstract |
本研究では主に、カナダのアサバスカ観測点に設置した高感度全天カメラ、掃天分光フォトメータ、誘導磁力計の定常観測データを用いて、サブオーロラ帯の夜空に局所的に現れる「孤立プロトンオーロラ」とPc1地磁気脈動(0.2-5.0Hz)の関連性について統計的に調べた。観測点は磁気緯度62°、L値4.6に位置し、磁力線を介して磁気赤道付近で静穏時のプラズマポーズと交わるサブオーロラ帯に位置する。これまでの研究からこの観測点では、内部磁気圏のプラズマポーズ付近で発生したEMIC(electromagnetic ion cyclotron)波動がリングカレントイオンを共鳴散乱した結果、孤立プロトンオーロラとPc1地磁気脈動が同時に出現するという観測結果が見出されている[Sakaguchi et al.,2007]。今年度は主に孤立プロトンオーロラとPc1地磁気脈動の関連性について統計的解析を行った。1年間の観測データから、孤立プロトンオーロラアークが出現するときは、常にHe^+帯のサイクロトロン周波数のPc1地磁気脈動が同時に発生しているということ、孤立プロトンオーロラの出現する緯度とPc1地磁気脈動の周波数には相関があり、出現緯度が低いほどPc1地磁気脈動の周波数が高くなることが分かった。これはサイクロトロン周波数が地球の固有磁場強度に比例するため、L値の低い場所で発生したEMIC波動ほどその周波数が高くなるためと考えられる。この事実は、EMIC波動の発生領域と孤立プロトンオーロラのダイナミクスが磁気フラックスチューブで密接に連結していること示す。孤立プロトンオーロラの形状が緯度方向に230km、経度方向に250-800kmと狭い範囲に限定されることから、EMIC波動によるプロトンの消失は内部磁気圏で非常に局所的であることを示唆する。本研究は、直接観測の困難な内部磁気圏の波動粒子相互作用が、空間的に局在化しているという描像をオーロラの2次元画像から初めて明らかにした。この結果は、米国地球物理学会師(Jornal of Geophysical Research)から審査論文として出版されている[Sakaguchi et al.,2008]。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Fine structures and dynamics in auroral initial brightening at substorm onsets, Ann. Geophys., 27, 623-6302009
Author(s)
Sakaguchi, K., K. Shiokawa, A. Ieda, R. Nomura, A. Nakajima, M. Greffen, E. Donovan, I. R. Mann, H. Kim, M. Lessard
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Journal Title
Annales Geophysicae 27
Pages: 623-630
Peer Reviewed
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[Presentation] Comparison of EMIC waves simultaneously observed on the ground and by a THEMIS satellite ; a case study2008
Author(s)
Sakaguchi, K., K. Shiokawa, Y. Miyoshi, M. Connors, V. Angelopoulos, O. Le Contel, C. W. Carlson, J. McFadden, D. Larson
Organizer
37th COSPAR Scientific Assembly
Place of Presentation
Montreal, Canada
Year and Date
20080713-20080720
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