電磁イオンサイクロトン波動の非線形解析に基づくジオ・スペースプラズマ環境の研究

基于电磁离子回旋波非线性分析的地球空间等离子体环境研究

基本信息

批准号：
12J10930
负责人：
小路真史
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Nagoya University (2013)Japan Aerospace Exploration Agency (2012)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

電子流体・イオンハイブリッドシミュレーションによって内部磁気圏の赤道域をモデル化し、電磁イオンサイクロトロン(EMIC)トリガード放射の解析を行った。このEMICトリガード放射は、強い非線形波動粒子相互作用によって周波数上昇を起こしたEMIC波であり、内部磁気圏における高エネルギープロトン、及び相対論的電子の消失に関わっていることが明らかになりつつある。本研究ではスーパーコンピュータによって、EMICトリガード放射による非線形波動粒子相互作用を再現し、内部磁気圏プラズマ環境へのインパクトを明らかにすることである。プロトン温度異方性によって自発的に励起するトリガード放射を再現し、多様なスペクトルの形成過程について解析を行った。トリガード放射のコヒーレンシーは、外部磁場の勾配が大きくなるに連れて高くなることが、パラメータ解析の結果明らかとなった。さらに、コヒーレントなトリガード放射の場合、位相空間中において粒子捕捉が効率よく起こり、結果として加速効率が高くなる事を示した。また、インコヒーレントなEMIC放射は、あらゆる空間で同時多発的に発生することから、粒子散乱の時間スケールが早まることを明らかにした。

使用电子流体离子混合模拟对内部磁层的赤道区域进行建模，并进行电磁离子回旋子（EMIC）触发的辐射分析。这种EMIC触发的辐射是一种EMIC波，由于强大的非线性波颗粒相互作用而增加了频率，并且显然参与了内部磁层中高能质子和相对论电子的消失。在这项研究中，超级计算机用于复制由EMIC触发的辐射引起的非线性波颗粒相互作用，并阐明对内部磁层血浆环境的影响。再现了质子温度各向异性自发激发的触发辐射，并分析了各种光谱的形成过程。参数分析表明，随着外部磁场的梯度的增加，触发的辐射的相干性增加。此外，已经表明，相干触发的辐射允许颗粒捕获在拓扑空间中有效地发生，从而提高了加速度效率。它还揭示了不一致的EMIC辐射在任何空间中同时发生，从而增加了粒子散射的时间尺度。

项目成果

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Electromagnetic Ion Cyclotron Rising Tone Emissions Driven by Anisotropic Protons Iniected into the Inner Magnetogphere

由注入内部磁层的各向异性质子驱动的电磁离子回旋加速器升调发射

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shoji;M.;and Y. Omura
通讯作者：
and Y. Omura

Precipitation of Highly Energetic Protons by Helium Branch EMIC Triggered Emissions

氦分支 EMIC 触发发射导致高能质子沉淀

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
小路真史;大村善治
通讯作者：
大村善治

Triggering process of electromagnetic ion cyclotron rising tone emissions in the inner magnetosphere

DOI：
10.1002/jgra.50523
发表时间：
2013-09-01
期刊：
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS
影响因子：
2.8
作者：
Shoji, Masafumi;Omura, Yoshiharu
通讯作者：
Omura, Yoshiharu

Generation of broadband EMIC emissions through nonlinear processes in the inner magnetosphere

通过内磁层中的非线性过程产生宽带 EMIC 发射

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
小路真史;大村善治
通讯作者：
大村善治

Spontaneously Triggered EMIC Emissions Generated by Ion Temperature Anisotropy

离子温度各向异性产生的自发触发 EMIC 发射

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
小路真史;大村善治
通讯作者：
大村善治

DOI：
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影响因子：
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发表时间：
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0
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通讯作者：
ERG サイエンスセンタータスクチーム