磁気嵐に伴う赤道域内部磁気圏の電磁場,高エネルギー粒子分布関数の変動

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substorm時のCRRES衛星による電場観測から,内部磁気圏電場はsubstormによっても変動することが見出された。その強度増大はsubstorm onsetと同時であることを地上磁場との対応から確かめた。この結果は,磁気圏近尾部から内部磁気圏への電場の瞬時伝搬機構の存在を示唆し,電離圏を経由し内部磁気圏まで伝搬している経路が存在する可能性がある。電場の瞬時応答はイオン圧力の増大とも対応していた。この圧力増大はdipolarizationより前に観測されており,磁気圏尾部からの注入以前に対流電場強度増大による粒子加速・輸送が起きていることを示している。IMF southwardおよびnorthward turningに伴う対流電場の応答時間を調べた。極冠域,内部磁気圏電子プラズマシート地球側では電場はIMFの変動に伴いすぐに応答する一方,プラズマシート,夜側オーロラ帯電離圏では電場の応答は遅く,IMFの変動に伴う瞬時応答は見られなかった。Cluster衛星でPoynting fluxを計測したところ,磁気急始に伴い電離圏から磁気圏へと磁力線に沿って伝搬するPoynting fluxが計測された。その強度は電離層導波管の方程式の理論的予測と一致した。この結果は,地上-電離圏導波管を高速に電磁エネルギーが磁気圏にまで輸送され,磁気圏対流を変動されるエネルギー源となっていることを表している。