ジオスペース可視化への挑戦: ジオスペースX線撮像シミュレーション

地理空间可视化的挑战:地理空间 X 射线成像模拟

基本信息

  • 批准号:
    20K20945
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.08万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2020-07-30 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

地球周辺の宇宙空間であるジオスペースは、太陽風と地球磁場との相互作用によって形成されており、磁気圏や電離圏などのプラズマ領域から構成されている。従来、ジオスペースは人工衛星の「その場」での観測によって研究が進められてきた。しかし、他の天体とは異なり、ジオスペースを可視化するための手段が知られていなかったため、ジオスペースの全体像を可視化することは不可能と考えられてきた。しかし、太陽風に含まれている多価の酸素イオンが地球の外圏大気(ジオコロナ)と電荷交換反応を行う際に放射されるX線が発見され、そのX線撮像を通したジオスペース撮像に向けた人工衛星計画等が進んでいる。本研究では、このX線によるジオスペースの可視化を実現する可能性を追求し、その定量的な評価を行うために、独自の電磁流体力学計算にもとづくジオスペース全体のシミュレーションを実施した。さらにジオコロナのモデルと組み合わせた計算によって、O7+イオンがジオコロナと電荷交換反応を起こす際に放射されるX線の計算を行った。その結果、昼側磁気圏シース領域で強いX線の放射が確認され、このX線放射を観測することで昼側磁気圏の可視化が可能であることが示された。さらに、太陽風のプラズマβが低い場合には、このX線放射が、昼側のリコネクション領域からのプラズマフローの運動を反映していることが明らかになり、将来、昼側磁気圏のリコネクション領域の撮像が可能になる可能性が指摘された。これらの結果は学会、ならびに学術雑誌(Matsumoto and Miyoshi, Geophs. Res. Lett., 2022)で報告された。
Earth week 辺 の space で あ る ジ オ ス ペ ー ス は, solar wind と earth's magnetic field と の interaction に よ っ て form さ れ て お り, magnetic 気 sha-lu や ionization sha-lu な ど の プ ラ ズ マ field か ら constitute さ れ て い る. 従, ジ オ ス ペ ー ス artificial satellite の は "そ の field" で の 観 measuring に よ っ て research が into め ら れ て き た. し か し objects, he の と は different な り, ジ オ ス ペ ー ス を visualization す る た め の means が know ら れ て い な か っ た た め, ジ オ ス ペ ー ス の all like を visualization す る こ と は impossible と exam え ら れ て き た. し か し, solar wind に ま れ て い る more 価 の acid element イ オ ン が sha-lu beyond the earth の 気 (ジ オ コ ロ ナ) と charge exchange the 応 を line う interstate に radiation さ れ る X-ray が 発 see さ れ, そ の X-ray pinch of like を し た ジ オ ス ペ ー ス pinch of like に to け た artificial satellite project が into ん で い る. This study で は, こ の X-ray に よ る ジ オ ス ペ ー ス の visualization を be presently す る possibility を し, そ の な of quantitative evaluation of 価 を line う た め に mechanical calculation, alone の electric magnetic に も と づ く ジ オ ス ペ ー ス all の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を be applied し た. さ ら に ジ オ コ ロ ナ の モ デ ル と group み close わ せ た computing に よ っ て, O7 + イ オ ン が ジ オ コ ロ ナ と charge exchange the 応 を up こ す interstate に radiation さ れ る X-ray line の calculation を っ た. そ の results, dayside magnetic 気 sha-lu シ ー で strong い ス field X-ray radiation が の confirm さ れ, こ の X-ray radiation を 観 measuring す る こ と で dayside magnetic 気 sha-lu の visualization が may で あ る こ と が shown さ れ た. さ ら に, solar wind の プ ラ ズ マ low beta が い occasions に は, こ の X-ray radiation が, dayside の リ コ ネ ク シ ョ ン field か ら の プ ラ ズ マ フ ロ ー の movement を reflect し て い る こ と が Ming ら か に な り, in the future, dayside magnetic 気 sha-lu の リ コ ネ ク シ ョ の ン field may pinch of like が に な る possibility が blame さ れ た. Youdaoplaceholder0 れら れら results: the で society, ならびに academic 雑 (Matsumoto and Miyoshi, Geophs. Res. Lett., 2022)で report された.

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
GEO-X (GEOspace x-ray imager)
GEO-X(GEOspace X 射线成像仪)
  • DOI:
    10.1117/12.2629107
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ezoe Yuichiro;Funase Ryu;Nagata Harunori;Miyoshi Yoshizumi;Nakajima Hiroshi;Mitsuishi Ikuyuki;Ishikawa Kumi;Kawabata Yosuke;Nakajima Shintaro;Kamps Landon;Numazawa Masaki;Yoneyama Tomokage;Hagino Kouichi;Matsumoto Yosuke;Hosokawa Keisuke;Kasahara Satoshi
  • 通讯作者:
    Kasahara Satoshi
Soft X‐Ray Imaging of Magnetopause Reconnection Outflows Under Low Plasma Beta Solar Wind Conditions
低等离子体 Beta 太阳风条件下磁顶重联流出的软 X 射线成像
  • DOI:
    10.1029/2022gl101037
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Matsumoto Yosuke;Miyoshi Yoshizumi
  • 通讯作者:
    Miyoshi Yoshizumi
Numerical modeling of soft X-ray emission around the magnetosphere under various solar wind conditions
各种太阳风条件下磁层周围软X射线发射的数值模拟
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    南條壮汰;穂積裕太;細川敬祐;片岡龍峰;三好由純;大山伸一郎;尾崎光紀;塩川和夫;栗田怜;勝田 哲ほか;藤谷渉,川崎教行,永島一秀,圦本尚義,はやぶさ2初期分析 化学分析チーム,はやぶさ2初期分析 コアメンバー;Yosuke Matsumoto and Yoshizumi Miyoshi
  • 通讯作者:
    Yosuke Matsumoto and Yoshizumi Miyoshi
Soft-X ray emissions from Geospace: Possible science objectives of GEO-X
地球空间的软 X 射线发射:GEO-X 可能的科学目标
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    三好 由純;松本 洋介;江副 祐一郎
  • 通讯作者:
    江副 祐一郎
GEO-Xミッションに向けた磁気圏グローバルMHDシミュレーションモデルの開発
为GEO-X任务开发磁层全球MHD模拟模型
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    松本洋介;三好由純
  • 通讯作者:
    三好由純
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三好 由純其他文献

Spectral comparison in a generalized phase-field type system
广义相场类型系统中的光谱比较
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    江副 祐一郎;三好 由純;笠原 慧;満田 和久;藤本 正樹;山崎 敦;長谷川 洋;木村 智樹;大橋 隆哉;石崎 欣尚;三石 郁之;石川 久美; 松本 洋介;藤本 龍一;山本遼;Ryo Takada;小原脩平;Yasuhito Miyamoto;Y. Morita
  • 通讯作者:
    Y. Morita
A new proof to finite-time blowup in the parabolic-parabolic Keller-Segel system
抛物线-抛物线 Keller-Segel 系统中有限时间爆炸的新证明
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    江副 祐一郎;三好 由純;笠原 慧;満田 和久;藤本 正樹;山崎 敦;長谷川 洋;木村 智樹;大橋 隆哉;石崎 欣尚;三石 郁之;石川 久美; 松本 洋介;藤本 龍一;山本遼;Ryo Takada;小原脩平;Yasuhito Miyamoto;Y. Morita;三竹 大寿;松永典之;江副 祐一郎;Noriko Mizoguchi
  • 通讯作者:
    Noriko Mizoguchi
みんなでふたたび木星へ,そして氷衛星へ その4 ~電波・プラズマ波動観測器RPWIの飛翔へ日本惑星科学会誌
让我们回到木星,然后回到冰冷的卫星,第4部分〜走向射电和等离子波观测仪器RPWI的飞行 日本行星学会杂志
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    笠羽 康正;三澤 浩昭;土屋 史紀;笠原 禎也;井町 智彦;木村 智樹;加藤 雄人;熊本 篤志;小嶋 浩嗣;八木谷 聡;尾崎 光紀;石坂 圭吾;垰 千尋;三好 由純;阿部 琢美;Baptiste Cecconi;諸岡 倫子;Jan-Erik Wahlund;JUICE-RPWI日本チーム
  • 通讯作者:
    JUICE-RPWI日本チーム
サブオーロラ帯における地磁気脈動と対応した脈動オーロラとコーラス波動の地上観測
与极光区地磁脉动相对应的脉动极光和合唱波的地面观测
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    澤井 薫;尾崎 光紀;八木谷 聡;塩川 和夫;三好 由純;片岡 龍峰;海老原 祐輔;家田 章正;Connors Martin
  • 通讯作者:
    Connors Martin
硬X線偏光検出器PoGO+気球実験:2016年のフライト
硬X射线偏振探测器PoGO+气球实验:2016年飞行
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    尾崎 光紀;井上 智寛;八木谷 聡;片岡 龍峰;塩川 和夫;三好 由純;海老原 祐輔;Connors Martin;門倉 昭;中野 慎也;久保 守;南保 英孝;今村 幸佑;高橋弘充;高橋弘充
  • 通讯作者:
    高橋弘充

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不均一場を伝搬する電磁波による電子降り込み時空間発展の観測/モデル実証研究
非均匀场传播电磁波引起的电子沉淀时空演化观测/模型论证研究
  • 批准号:
    23K25925
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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  • 批准号:
    23H01229
  • 财政年份:
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内部磁気圏における高エネルギー荷電粒子とプラズマ波動の研究
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  • 批准号:
    22KF0169
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    2023
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電磁イオンサイクロトロン波動によるイオン散乱に対する電離圏の効果
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  • 批准号:
    22KF0167
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Investigation on characteristics of aurora precipitating electrons by comprehensive space and ground-based observations and numerical experiments in Scandinavia
斯堪的纳维亚地区天地综合观测及数值实验研究极光沉淀电子特征
  • 批准号:
    22KK0046
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
あらせ衛星観測とシミュレーションによる放射線帯電子の非線形加速・散乱過程の理解
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  • 批准号:
    20H01959
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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  • 批准号:
    17740326
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
木星放射線帯粒子の輸送・加速過程の研究
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  • 批准号:
    01J07872
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
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  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows

相似海外基金

RII Track-4:NSF: Design of zeolite-encapsulated metal phthalocyanines catalysts enabled by insights from synchrotron-based X-ray techniques
RII Track-4:NSF:通过基于同步加速器的 X 射线技术的见解实现沸石封装金属酞菁催化剂的设计
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乳がん早期診断のためのX線回折波2重撮影法に基づくマンモグラフィ装置の開発
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    24KJ0449
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
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    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
パルスX線の線量の量子トレーサブルな計測技術の開発
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  • 批准号:
    24K10775
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    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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  • 批准号:
    24K10778
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    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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  • 批准号:
    24K10798
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
軟X線高強度レーザー電場中での共有結合性希ガス分子の形成
软X射线高强度激光电场中共价惰性气体分子的形成
  • 批准号:
    24K15609
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
X-ray photoelectron spectrometer (XPS)
X射线光电子能谱仪(XPS)
  • 批准号:
    525733742
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Major Research Instrumentation
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知道了