内部磁気圏のＵＬＦ波動によるイオン拡散とリングカレントの変動

内磁层中 ULF 波引起的离子扩散和环电流波动

• 批准号: 19J14222
• 负责人: 山本 和弘
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo (2020)Kyoto University (2019)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J14222/
• 关键词: ULF波動; ドリフトバウンス共鳴; リングカレント; サブストーム; あらせ衛星; 内部磁気圏; Van Allen Probes衛星; 地磁気嵐

本研究では、地球磁気圏におけるpoloidal ULF波動がリングカレントの粒子に与える影響の定量的評価を目的としている。本年度は、あらせ衛星とVan Allen Probes衛星の共同観測の機会を利用し、観測されたpoloidal ULF波動の性質とリングカレント粒子（陽子）の動径方向の分布関数の変化を明らかにした。あらせ衛星がpoloidal ULF波動を観測した後、あらせ衛星の通過した領域における陽子の分布関数の動径方向分布を、Van Allen Probe Bが1.5時間後に観測した事例を見出した。この事例は、本研究で初年度に発見された~10 keV程度の陽子による東向き伝搬するpoloidal ULF波動の励起であり、この現象が一般に観測されることを示すものである。さらに、東向き伝搬するpoloidal ULF波動の励起に特有な、地球方向への粒子拡散を示唆していた。また、その変動の空間スケールやエネルギー変動について定量的な見積もりを与えており、ULF波動による動径方向の共鳴粒子拡散について、独自に見出した現象から新たな定量的評価を与えるものである。以上の内容をIAGA-IASPEI2021学会で発表予定である。本研究では、上述のイオンの動径拡散に加えて、相対論的電子の拡散に関係する波動の解析も進めている。それまで統計的な調査が不足していた高調波構造を持つtoroidal ULF波動の統計的な解析を行い、その太陽風依存性を明らかにした。これにより、様々な太陽風変動や磁気圏擾乱の状態において、相対論的電子の変動におけるULF波動が担う役割について一層の理解が進むことが期待される。

The purpose of this study is to quantitatively evaluate the effects of poloidal ULF ratios on the Earth's magnetic field. This year, the opportunity for the common detection of satellites and Van Allen Probes satellites has been utilized to detect the properties of the polar ULF ratio and the change in the distribution of the radial direction of particles (anodes). After the satellite poloidal ULF ratio was measured, the satellite's passage field was measured, and the distribution of the sun's radius direction was measured. The Van Allen Probe B was measured after 1.5 hours. This phenomenon was observed at the beginning of this study and was generally observed at the level of ~10 keV. The excitation of polar ULF ratio in the middle and east direction is unique to the particle dispersion in the earth direction. The resonance particle dispersion in the radial direction of the ULF ratio can be observed independently. The new quantitative evaluation method can be used to evaluate the resonance particle dispersion in the radial direction. The above contents are scheduled for IAGA-IASPEI2021. In this study, we aim to analyze the ratio of electron dispersion to electron dispersion. The statistical analysis of high profile wave structures, toroidal ULF ratios, and solar wind dependence are also discussed. The ULF ratio of solar wind fluctuations and magnetic field disturbances is expected to improve understanding.

项目成果

Statistical Property of Long Lasting Poloidal Pc 4-5 Waves and Its Relation with Proton Phase Space Density Variations: Van Allen Probes Observation

持久极向 Pc 4-5 波的统计特性及其与质子相空间密度变化的关系：范艾伦探针观测

• 发表时间: 2019
• 作者: Yamamoto;K.;M. Nose;K. Keika;C. Kletzing;C. W. Smith;R. J. MacDowall;L. J. Lanzerotti;D. G. Mitchell;& H. Kim
• 通讯作者: & H. Kim

Statistical Property of Long Lasting Poloidal Pc 4-5 Waves and Relation with Particle Dynamics in the Inner Magnetosphere: Van Allen Probes Observations

持久极向 Pc 4-5 波的统计特性及其与内磁层粒子动力学的关系：范艾伦探测器观测

• 发表时间: 2019
• 作者: 7.Yamamoto;K.;M. Nose;K. Keika;C. W. Smith;R. J. MacDowall;D. G. Mitchell;H. Kim;& J. Wygant
• 通讯作者: & J. Wygant

山本が地球電磁気・地球惑星圏学会学生発表賞を受賞

山本荣获地电磁学和地球、行星与球体学会颁发的学生展示奖。

DC component of spacecraft-origin magnetic field noise at the Arase/MGF sensor: (1) Evaluation with Tsyganenko 89 model

Arase/MGF 传感器处航天器起源磁场噪声的直流分量： (1) 使用 Tsyganenko 89 模型进行评估

• 发表时间: 2019
• 期刊: JAXA Research and Development Report
• 作者: Yamamoto;K.;S. Oimatsu;M. Nose;A. Matsuoka;M. Teramoto;and S. Imajo
• 通讯作者: and S. Imajo

Giant Pulsations Excited by a Steep Earthward Gradient of Proton Phase Space Density: Arase Observation

• DOI: 10.1029/2018gl078293
• 发表时间: 2018-07
• 期刊: Geophysical Research Letters
• 影响因子: 5.2
• 作者: Kazuhiro Yamamoto;M. Nosé;S. Kasahara;S. Yokota;K. Keika;A. Matsuoka;M. Teramoto;Kazue Takahashi