地球にダストプラズマリング?-可能性とその実証観測-

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15654066
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 森岡 昭 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50004479)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三澤 浩昭 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90219618) ; 岡野 章一 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10004483) ; 大家 寛 福井工業大学, 工学部, 教授 (80025931) ; 土屋 史紀 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10302077) ; 飯島 雅英 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80232114)
• Keywords: ダストリング / 電子ダンベル分布 / 黄道光 / 太陽系 / プラズマダスト / 光学観測 / 高エネルギー粒子 / 内部磁気圏

Research Abstract

本研究では,放射線帯内帯の高エネルギー電子の「ダンベル分布」を理解することに端を発して、大胆な仮説、「地球の周辺には未発見のダストプラズマリングが存在する」、を提唱し、その検証を理論と観測から試みる研究を開始した。
(1)チリ・アタカマ砂漠における地球ダスト散乱光成分の検出観測
本グループのこれまでの木星プラズマ・大気放射光観測の実績を生かして、高感度・低雑音CCDカメラを用いて、視野角50°、空間分解能10秒角、を満たしかつ長時間露出を可能とする地球ダストプラズマリング撮像装置を完成させ,観測を行った。装置は、フラットフィールド較正,絶対値較正等を行いダスト散乱光観測に必要な性能を確認した後、試験観測を行った。観測地は、光学観測条件(人工光がなく、大気が薄く、かつ連続晴夜)を満たすサイトとしてチリ・アタカマ砂漠が選定された。観測は2003年7月27日より8月1日までの期間にわたり、日没直後、日出直前の天の赤道方向を対称とし、連続観測がおこなわれた。
(2)解析手法の開発・改良およびそれに基づく観測データの解析
撮像した観測データには、我々がねらいとする地球ダスト光に加えて、大気発(夜光)、星夜光、黄道光が、重畳している。更に観測条件や光学系に起因する大気減光、周辺減光が存在する。これら成分を含むデータから、微弱な地球ダスト光を検出するアルゴリズムの開発が進められ,現在,一様帯状に広がる黄道光の中から、磁気赤道に沿って含まれているであろう地球ダスト微弱光の空間分布抽出が進められている。

Research Products

• [Publications] Nose, M.: "Multipoint observations of a Pi2 pulsation on Morningside : The 20 September 1995 event"Journal of Geophysical Research. 108. 24-1-24-12 (2003)
• [Publications] Morioka, A.: "AKR disappearance during magnetic storms"Journal of Geophysical Research. 108. 3-1-3-9 (2003)