金星電離大気流出量・流出過程の惑星間空間磁場方向に対する応答

金星电离大气流出量及流出过程对行星际空间磁场方向的响应

• 批准号: 12J04489
• 负责人: 益永 圭
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku University
• 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 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J04489/
• 关键词: 金星; プラズマ; 流出; イオン加速; IMF; 大気流出; 電離圏; 粒子加速; Venus Express

1. 金星超高層大気の酸素イオン速度分布関数の特徴と酸素イオン加速メカニズムの関係欧州探査器Venus Express (VEX)が観測した100eV以上の高エネルギー酸素イオン(O+)の速度分布関数の解析を詳細に行った。その結果、0+速度分布関数は領域よって違った特徴を示した。(1)マグネットシース : リング分布の初相からローカルのプロトンのバルク速度に繋がった分布を示した。すなわち、イオンピックアップ後に急速にローカルのプロトンの流れに同化していくことが示された。(2)誘導磁気圏昼側 : 0+のジャイロ半径(R_g)に応じて違った分布が見られた。R_g〈500kmのとき、リング分布を示し、イオンピックアップが起こっていることを示した。R_g>500kmtのとき、ローカルのプロトンのバルク速度に近い分布を示し、0+がローカルのプロトンと同化して運動していることを示している。(3)誘導磁気圏夜側 : 磁力線と平行または反平行方向のビームが観測された。より詳細に調べると、磁力線方向、ローカル対流電方向、ExBドリフト方向の3次元速度空間で3次元的につながった特徴的な分布関数であることがわかった。我々はこの特徴的分布関数を金星磁気圏尾部に形成されるプラズマシート構造内でピックアップが起こったものを示していると提唱した。2. 変化する惑星間空間磁場方向と酸素イオン流出量の関係VEXの4年間の観測データの中から1)IMFのクロックアングルが30°以内の変化のとき(以下、小変化ケース)、2)30°以上変化するとき(以下、大変化ケース)の2通りに場合分けし、金星夜側で観測された10eV以上の酸素イオンの流出フラックスを比較した。その結果、小変化ケースは4.5x10^<24>s^<-1>、大変化ケースは5.6x10^<24>s^<-1>という流出率を得た。これらの値に大きな違いがないことから、IMF方向の変化は金星のエネルギーの高い酸素イオン(>10eV)の流出量に影響を与えないと結論づけた。

1. Venus super-tall big 気 の acid element イ オ ン velocity distribution number of masato の, 徴 と acid element イ オ ン accelerate メ カ ニ ズ ム の masato is Europe detector Venus Express (VEX) が 観 measuring し た high above 100 ev の エ ネ ル ギ ー acid element イ オ ン velocity distribution (O +) の masato number の parsing を detailed line に っ た. The そ result, the 0+ velocity distribution threshold, the よって field よって, does not conform to the った characteristics を, indicating た. (1) マ グ ネ ッ ト シ ー ス : リ ン グ distribution の early phase か ら ロ ー カ ル の プ ロ ト ン の バ ル ク speed に 繋 が っ を た distribution in し た. す な わ ち, イ オ ン ピ ッ ク ア ッ プ に に rapidly after ロ ー カ ル の プ ロ ト ン の flow れ に assimilation し て い く こ と が shown さ れ た. (2) Induced magnetic atmosphere sphere daytime side: 0+ <s:1> ジャ ロ ロ radius (R_g)に応じて irregular った distribution が see られた. R_g < 500 km の と き, リ ン グ distribution を し, イ オ ン ピ ッ ク ア ッ プ が up こ っ て い る こ と を shown し た. R_g > 500 KMT の と き, ロ ー カ ル の プ ロ ト ン の バ ル に nearly い ク speed distribution を し, 0 + が ロ ー カ ル の プ ロ ト ン と assimilation し て movement し て い る こ と を shown し て い る. (3) Induced magnetic atmosphere zone night side: Magnetic field lines are measured in the と parallel また <s:1> anti-parallel direction <s:1> ビ ムが観 ムが観 された された. Detailed に adjustable べ よ り る と, direction of magnetic field lines, ロ ー カ ル flow direction, seaborne ExB ド リ フ ト direction の speed of three dimensional space で three yuan に つ な が っ た な distribution of 徴 masato number で あ る こ と が わ か っ た. I 々 は こ の distribution of 徴 masato number を Venus magnetic 気 sha-lu tail に form さ れ る プ ラ ズ マ シ ー ト structure within で ピ ッ ク ア ッ プ が up こ っ た も の を shown し て い る と mention sing し た. 2. - the す る space magnetic field direction between planet と acid element イ オ ン outflow の masato is VEX の four years の 観 measuring デ ー タ の in か ら 1) the IMF の ク ロ ッ ク ア ン グ ル が の within 30 ° - turn の と き (hereinafter, small variations ケ ー ス), 2) more than 30 ° - す る と き (below, large variations ケ ー ス) の 2 tong り に occasions points け し, Venus で night side Youdaoplaceholder0 to measure された above 10eV, the <s:1> acidin <s:1> <s:1> elution フラッ <s:1> elution フラッ is compared with フラッ スを. そ の results, small variations ケ ー ス は 4.5 x10 ^ ^ < 24 > s < 1 >, big - ケ ー ス は 5.6 x10 ^ < 24 > s ^ < 1 > と い う rate of outflow を た. こ れ ら の numerical に big き な violations い が な い こ と か ら の, IMF direction - the は Venus の エ ネ ル ギ ー の high い acid element イ オ ン (> 10 ev) の outflow に influence を and え な い と conclusion づ け た.

项目成果

金星起源イオン速度分布関数の特徴とイオン加速メカニズムの関係

金星离子速度分布函数特征与离子加速机制的关系

• 发表时间: 2013
• 作者: Takuma Noto;Hideki Tomita;Sven Richter;Fabian Schneider;Klaus Wendt;Tetsuo Iguchi;Jun Kawarabayashi;能任琢真;Kei Masunaga;Kei Masunaga;益永 圭
• 通讯作者: 益永 圭

Oxygen escape from Venus : The acceleration mechanisms and the escape rate under different IMF configurations

金星的氧气逃逸：不同 IMF 配置下的加速机制和逃逸率

• 发表时间: 2012
• 作者: Takuma Noto;Hideki Tomita;Sven Richter;Fabian Schneider;Klaus Wendt;Tetsuo Iguchi;Jun Kawarabayashi;能任琢真;Kei Masunaga;Kei Masunaga;益永 圭;Kei Masunaga;Kei Masunaga
• 通讯作者: Kei Masunaga

Dependence of O+ escape rate from the Venusian upper atmosphere on IMF directions

• DOI: 10.1002/grl.50392
• 发表时间: 2013-05
• 期刊: Geophysical Research Letters
• 影响因子: 5.2
• 作者: K. Masunaga;Y. Futaana;G. Stenberg;S. Barabash;Tinglong Zhang;A. Fedorov;Shoichi Okano;Naoki Terada

Characteristics of oxygen ion velocity distributions at Venus and ion acceleration mechanisms

金星氧离子速度分布特征及离子加速机制

• 发表时间: 2014
• 作者: Takuma Noto;Hideki Tomita;Sven Richter;Fabian Schneider;Klaus Wendt;Tetsuo Iguchi;Jun Kawarabayashi;能任琢真;Kei Masunaga;Kei Masunaga
• 通讯作者: Kei Masunaga