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人工衛星データを用いた磁気嵐におけるオーロラ粒子降り込みの研究

利用卫星数据研究磁暴期间极光粒子降水

基本信息

批准号：
08J01714
负责人：
中島章光
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

太陽活動の影響によって磁気嵐やサブストームなどの擾乱現象が発生すると、太陽風エネルギーが磁気圏を介し電離圏に流入する。このエネルギー流入過程を解明するためには、地磁気擾乱時のオーロラ粒子の加速・加熱過程について調べることが重要である。昨年度は、磁気嵐中のサブストーム発生時に、広いエネルギー範囲(50eV-30keV)にわたって降り込み電子が増大する現象"broadband electrons(BBEs)"について調査を行った。本研究によって、BBEsは磁気赤道面で加熱された高エネルギー電子と、より地球近傍で加速された低エネルギー成分により構成されていることが示唆された。磁気嵐中のサブストーム発生時に観測されるBBEsの研究に加え、本年度は、サブストーム回復相において数秒から数十秒の周期で点滅するオーロラ現象である、パルセイティングオーロラについて、その原因となるオーロラ粒子降り込みについての調査を行った。パルセイティングオーロラの生成については、磁気赤道面で粒子が散乱され、数keV～100keVの高エネルギー電子が電離圏へ降り込むというモデルが提案されてきた。しかし、近年では磁気赤道面より地球に近い領域からの粒子降り込みであることが示唆されている。先行研究のほとんどが低高度衛星のデータを用いていたのに対し、本研究ではTHEMIS衛星のデータを用いて、パルセイティングオーロラ発生時の磁気赤道面付近における電子のピッチ角分布の特徴を初めて明らかにした。パルセイティングオーロラ発生時に磁気赤道面付近で1-10keVの電子フラックスが沿磁力線方向に大きく変動し、特に1-5keVの電子のフラックスは、地上から観測したオーロラの点滅とほぼ同じ周期で振動していることを示した。本研究の結果から、パルセイティングオーロラに寄与するオーロラ電子の一部が磁気赤道面付近から電離圏へ降り込んでいる可能性が示唆された。

The influence of solar activity on the magnetic field and the ionisation of the solar wind This process is important for understanding and adjusting the acceleration and heating of particles during geomagnetic disturbances. In the past year, the phenomenon of "broadband electrons(BBEs)" was investigated during the development of magnetic haze in the range of 50eV-30keV. In this study, BBEs are heated in the magnetic equatorial plane and accelerated near the earth. This year, the study of BBEs detected during the occurrence of magnetic haze was conducted to investigate the phenomenon of extinction of BBEs with a period of several seconds to tens of seconds, the reasons for the occurrence of BBEs, and the reasons for the occurrence of BBEs. The particles in the magnetic equatorial plane are scattered, and the electrons in the high ionization range of keV~100keV are scattered. In recent years, the magnetic equatorial plane has been near the earth. In this paper, we study the characteristics of the angular distribution of electrons near the magnetic equator when THEMIS satellites are generated. The magnetic equatorial plane is close to 1-10keV, and the electron beam is large in motion along the magnetic line, especially 1-5keV, and the ground is large in motion. The results of this study indicate the possibility that some of the electrons in the magnetic equatorial plane are close to the ionization ring.