超高高度オーロラ電子加速域の特性と生成機構の解明

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令和4年度は(1)オーロラ加速領域の赤道面投影点付近でどういった兆候がみられるかを示したイベント解析例の論文化、(2)高高度で観測される単一エネルギー的な電子の降込が観測されたイベントの収集、 (3)そのうち特に条件の良かったポテンシャル加速的電子降込の1例の総合的解析、を行った。去年度より進めていた(1)は、あらせ衛星が内部磁気圏の比較的赤道に近い位置で下側の加速域の兆候のあるイベントに関して詳細に調べた。この結果は2022年5月にGeophysical Research Letter誌で出版された(doi: 10.1029/2022GL098105)。(2)では高高度のオーロラ電子加速イベントを高度4地球半径以上でかつ単一エネルギー的で磁力線方向(ピッチ角5度以内)の高角度分解能電子データで降り込みが観測されたイベントを5例同定した。内1例は継続時間が10分程度と長く、明瞭な位相空間密度のピークをしめす典型的なポテンシャル加速的分布であり、この例(2017年9月16日5時50分~6時00分UT)を詳細に調べた。高度約5Reという高い高度におけるロスコーン幅とその内側の正味フラックスの初めて定量的に推定することに成功し、観測された磁場の変動の仕方や典型的なオーロラアーク上空の電流密度と整合的な結果が得られた。加速された電子の異方性から、加速領域の上部境界の高さは衛星の上方約2Reと推定された。また、短時間の磁場の変動で示される薄い沿磁力線電流を持つサブ秒スケールの静電波も観測された。この静電波は、超高高度での電気二重層の形成により発生し伝播したものと考えられる。これらの結果は2022年度SPGESS秋学会にて発表を行っている。