衛星観測と地磁気逆計算法によるオーロラ爆発開始条件の解明

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地球の電離圏では数時間に一度、オーロラが爆発的に発達する。本研究の目的は、オーロラ爆発が開始するために必要な条件を明らかにすることである。特に、オーロラ爆発時における、磁気圏近尾部リコネクションの、朝夕方向の位置を調べることにより、オーロラ爆発時にはリコネクションが必ず生じているのかどうかを明らかにした。近尾部リコネクションは南向き磁場を伴う200km/s以上の反地球向き高速流により同定した。まず、66例の孤立したオーロラ爆発を、ポーラー衛星の紫外線オーロラ観測により同定した。次に、オーロラ爆発時に、地球から反太陽方向に5-31地球半径、かつ朝夕方向に+-15地球半径以内のプラズマシート中で、ジオテイル衛星が反地球向き高速流を観測する確率を計算した。その結果、オーロラ爆発が夕方で生じた場合は夕方で、真夜中で生じた場合は真夜中で、反地球向き高速流の観測確率が高かった。この結果は、反地球向き高速流の朝夕方向の位置(Y)とオーロラ爆発の経度(MLT)に対応があることを意味しており、最小自乗フィットでは、Yagsm=-5.7(MLT+0.6)Reと表せ、相関係数は0.8であった。ほとんどの反地球向き高速流はこの回帰直線から朝夕方向に5Re以内で観測されており、またそこでは反地球向き高速流の観測確率は88%であった。ジオテイル衛星の位置が回帰直線に近いにもかかわらず、反地球向き高速流が観測されなかった例が二つあったが、これらは地球向き高速流との例と、移動性圧縮領域(TCR)の例であったので、近尾部リコネクションと矛盾はしない。これらの結果から、オーロラ爆発の経度では、リコネクションは必ず生じていると考えられる。