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2009 Fiscal Year Annual Research Report

多点衛星観測を用いた磁気圏境界層渦乱流の時空発展の解明

Research Project

Project/Area Number 21740358
Research InstitutionJapan Aerospace Exploration Agency

Principal Investigator

長谷川 洋  Japan Aerospace Exploration Agency, 宇宙科学研究本部, 助教 (50435799)

Keywords磁気圏界面 / ケルビン・ヘルムホルツ不安定 / プラズマ輸送 / 非線形現象 / 電流層 / 磁気リコネクション / 磁気フラックスロープ / ウェーブレット解析
Research Abstract

磁気圏境界層における渦乱流は、それがもたらすプラズマ輸送(異常輸送の一例)や構造形成を通して、境界層という限られた領域だけではなく、磁気圏の大規模構造にも影響を与えていると考えられる。本年度はクラスター衛星、そしてテミス衛星が境界層渦を多点観測した事例を、ウェーブレット解析や二次元プラズマ構造再現法などを用いて詳細に解析し、次のような知見を得た。1、境界層でケルビン・ヘルムホルツ不安定によって生成された渦は、さらに非線形発展した結果、合体・分裂した状態にまでいたる。合体した大きな渦はプラズマの大規模輸送において、一方、分裂した小さな渦はミクロな物理過程を伴うプラズマ中の粒子混合において、重要な役割を演じている可能性がある。2、発達した渦のへりの部分で、陽子の慣性長オーダーの薄い電流層が形成される。薄い電流層は磁気リコネクションを含むミクロな物理過程が発生しやすい領域であり、異常輸送への鍵となる。3、薄い電量層で磁気リコネクションが実際に発生しており、その結果として電子の加速や磁気フラックスロープの形成が起きている。加速電子は電離圏における渦状オーロラの形成に寄与している可能性があり、一方、磁気フラックスロープは太陽風と磁気圏をつなぐ管となって太陽風プラズマの磁気圏流入に寄与している可能性がある。4、観測事例において最も目立つ渦の波長は、ケルビン・ヘルムホルツ不安定の線形理論から予測される最大成長モードの波長よりもかなり長い。このような長い波長は不安定の励起のされ方を反映していると考えられる。

  • Research Products

    (15 results)

All 2009 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (8 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Boundary layer plasma flows from high-latitude reconnection in the summer hemisphere for northward IMF : THEMIS multipoint observations2009

    • Author(s)
      Hasegawa, H., et al.
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters 36

      Pages: L15107

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kelvin-Hehnholtz waves at the Earth's magnetopause : Multiscale development and associated reconnection2009

    • Author(s)
      Hasegawa, H., et al.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research-Space Physics 114

      Pages: A12207

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic island formation between large-scale flow vortices at an undul ating post-noon magnetopause for northward IMF2009

    • Author(s)
      Eriksson, S., et al.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research-Space Physics 114

      Pages: A00C17

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tracing solar wind plasma entry into the magnetosphere using ion-to-electron temperature ratio2009

    • Author(s)
      Lavraud, B., et al.
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters 36

      Pages: L18109

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observations of loss-cone shaped back-streaming energetic protons upstream of the Earth's bow shock2009

    • Author(s)
      Seki, Y., et al.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research-Space Physics 114

      Pages: A11106

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Boundary layer plasma flows from high-latitude reconnection in the summer hemisphere for northward IMF : THEMIS multipoint observations2009

    • Author(s)
      長谷川洋
    • Organizer
      AGU 2009 Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      20091200
  • [Presentation] Properties of the magnetopause deduced by multi-scale observations : Cluster, Themis, Double Star2009

    • Author(s)
      Dunlop, Malcolm W.
    • Organizer
      AGU 2009 Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      20091200
  • [Presentation] Boundary layer plasma flows from high-latitude reconnection in the summer hemisphere for northward IMF : THEMIS observations2009

    • Author(s)
      長谷川洋
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第126回講演会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      20090927-30
  • [Presentation] Simultaneous THEMIS observations of magnetospheric ULF waves and magnetopause Keivin-Helmholtz waves for northward IMF2009

    • Author(s)
      長谷川洋
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第126回講演会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      20090900
  • [Presentation] Excitation, development, and roles of Kelvin-Helmholtz waves at the magnetopause2009

    • Author(s)
      長谷川洋
    • Organizer
      AOGS 2009
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      20090811-15
  • [Presentation] Escape of high-energy oxygen ions through magnetopause reconnection under northward IMF2009

    • Author(s)
      笠原慧
    • Organizer
      IUGG 2009
    • Place of Presentation
      Sopron, Hungary
    • Year and Date
      20090800
  • [Presentation] Excitation and multi-scale development of Kelvin-Helmholtz waves at the Earth's magnetopause2009

    • Author(s)
      長谷川洋
    • Organizer
      17th Cluster Workshop
    • Place of Presentation
      Uppsala, Sweden
    • Year and Date
      20090500
  • [Presentation] Structural development of Kelvin-Helmholtz vortices at the Earth's mag netopause2009

    • Author(s)
      長谷川洋
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2009年大会
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      20090500
  • [Remarks]

    • URL

      http://sprg.isas.jaxa.jp/researchTeam/spacePlasma/results/0909_hase.html

  • [Remarks]

    • URL

      http://sprg.isas.jaxa.jp/researchTeam/spacePlasma/results/0912_hase.html

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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