磁気圏カスプ領域におけるイオン加速・加熱機構の研究

磁层尖点区离子加速与加热机制研究

• 批准号: 13740287
• 负责人: 三宅 壮聡
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Toyama Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13740287/
• 关键词: 極域; ロケット実験; プラズマ加速・加熱; DC電場; ELF帯波動; 光電子放出; アンテナ; パルス性波動

2000年12月に磁気圏カスプ領域におけるプラズマ加速・加熱機構の解明を目的とした観測ロケットSS-520-2が打ち上げられた。我々の研究班は低周波電界観測器(EFD)をSS-520-2ロケットに搭載、0-50Hzの低周波波動の観測・解析を行った。今回のロケット実験では、カスプ領域を外れてロケットが飛翔したため、プラズマの加速・加熱現象は確認できなかったが、DC電場解析の結果、南東から南西へ変化する約50mV/mの自然電場が確認された。これは重イオンを加速するような電場ではなく、極域に存在するコンベクション電場であると考えられる。そのため、E×Bドリフトの速度及び方向を求めたところ、速度は1500km/s、方向は北西から南東へ変化していることが明らかになった。この結果は学術論文として現在電子情報通信学会誌へ投稿し、採録された。一方、ELF波動の解析では、自然現象と思われるELF波動は確認されなかった。これは先に述べたようにロケットがカスプ領域を外れて飛翔しており、粒子観測からもイオンの加熱現象は確認されていないことから、妥当な結果であると言える。今回のロケット実験によって得られた観測波形にはスピンに同期したパルス状の波形が観測されている。これはあけぼのやGEOTAIL等の人工衛星で観測される光電子放出に起因するパルス波形に非常に良く似ているが、解析の結果このパルス状の波形は太陽と無関係であり、外部磁場方向と非常に良い相関があることが明らかになった。これはロケットの周囲に磁場に沿った電子雲のようなものが存在し、アンテナがそれを横切る際にパルス状の波形が観測されたと考えられる。ロケットが飛翔した高度は電子密度が非常に高い領域であり、この電子雲が光電子放出によつて形成されたとは考え難い。このパルス性波動については早急に研究をまとめ、近く学術論文として投稿する予定である。

December, 2000- Our research team is equipped with a low-frequency detector (EFD) SS-520-2, which measures and analyzes low-frequency ratios from 0 to 50Hz. The natural electric field of about 50mV/m is confirmed by the results of DC electric field analysis. The electric field is accelerated in the polar region. The speed and direction of E×B are calculated as follows: speed is 1500 km/s, direction is 1500km/s, direction is 1500 km/s. The results of this research are published in the journal of the Electronic Information and Communication Society. A party, ELF ratio analysis, natural phenomenon, ELF ratio confirmation As mentioned earlier, the phenomenon of heating in the field of particle observation and measurement has been confirmed, and the appropriate results are expected. This is the first time I've ever seen a waveform. The cause of photoelectron emission detected by artificial satellites such as GEOTAIL is very similar to that of the result of analysis. The waveform of photoelectron emission is independent of the sun. The direction of the external magnetic field is very well correlated with that of the sun. The wave shape of the electron cloud along the circumference of the magnetic field is measured. The electron density is very high in the field, and the electron cloud is formed by photoelectron emission. This is the first time that I've ever written an academic paper.

项目成果

三宅壮聡, 岡田敏美, 宮川潤ほか5名: "SS-520-2ロケットによって観測された極域におけるDC電場解析"電子情報通信学会論文誌B. Vol.J86-B, No.2. 236-244 (2003)

Sosato Miyake、Toshimi Okada、Jun Miyakawa 等 5 人：“SS-520-2 火箭观测到的极地直流电场分析”IEICE Transactions B. Vol.J86-B，No.236 -244。 (2003)