地球放射線帯における超相対論的電子の生成過程の解明

阐明地球辐射带超相对论电子产生过程

• 批准号: 22K03699
• 负责人: 栗田 怜
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03699/
• 关键词: 放射線帯; 高エネルギー電子; プラズマ波動; あらせ衛星; 地球磁気圏; Van Allen Probes; コーラス

今年度は、米国のVan Allen Probes衛星と我が国のあらせ衛星によって取得された10年弱にわたる放射線帯電子の計測データを用いて、超相対論的電子が生成される場合とされない場合の地磁気擾乱イベントの抽出を行い、相対論電子・準相対論電子の振る舞いに関して調査を行った。超相対論的電子が生成される地磁気擾乱イベントを複数例特定することができ、また、超相対論的電子が生成されないイベントに関しても複数例特定した。これらイベント時における3つの粒子群の振る舞いに関して、エネルギースペクトルの観点からの解析をおこなった。その結果、エネルギースペクトルの形状がイベントごとに変化に富んでいることと、エネルギースペクトルのみの情報では、内部加速・外部供給の切り分けが難しいことが明確となり、位相空間密度を用いた解析が必要であることが明らかになった。この点を解決するために、位相空間密度導出のための計算コード開発と妥当性の確認を行い、先行研究で報告のある事例に関して一致する結果が得られた。次年度は、位相空間密度を用いて超相対論的電子が生成されるイベント・されないイベントに関する解析を行い、相対論電子・準相対論電子との関係性をより明確にする。上記の解析と並行して、プラズマ波動を用いて背景電子密度を推定する新しい手法の開発とその妥当性に関する検証を行った。その結果、新しい手法において背景電子密度を十分な精度で推定することが可能であることがわかり、次年度に実施予定の研究課題の一部を完了することができた。

This year, the Van Allen Probes satellite of China and the United States have acquired 10 years of weak radiation band electron measurement data, and the generation of ultra-phase-related electrons. Superphase electrons are generated in the event of a geomagnetic disturbance. The particle swarm vibration analysis of the particle swarm is carried out in the following ways: The result is that the shape of the product is different from the shape of the product. The product is different from the shape of the product. The product is different from the shape of the product. The results of the calculation of the spatial density of the phase are obtained by confirming the correctness of the study. In the next year, the phase space density is used to analyze the relationship between the electron generation and the quasi-phase theory. The analysis and parallelism of the above records and the appropriateness of the development and implementation of new methods for using the ratio of plasma to electron density to estimate background electron density were verified. The results of the new method are very accurate, and part of the research project for the next year is completed.

项目成果

High temporal variation in electron fluxes during the flux burst event:Test particle simulation

通量爆发事件期间电子通量的高时间变化：测试粒子模拟

• 发表时间: 2022
• 作者: 齊藤 慎司,栗田 怜,三好 由純,加藤 雄人,松田 昇也

Duct propagation of Whistler mode chorus near the high latitude plasmapause observed by Arase satellite

Arase卫星观测到的高纬度等离子体层顶附近惠斯勒模合唱的管道传播

• 发表时间: 2022
• 作者: 安福 友梨;土屋 史紀;笠羽 康正;栗田 怜;加藤 雄人;吹澤 瑞貴;三好 由純;篠原 育;笠原 禎也;松田 昇也;熊本 篤志;松岡 彩子
• 通讯作者: 松岡 彩子

The Aerospace Corporation/LANL/JHU/APL(米国)

航空航天公司/LANL/JHU/APL（美国）

Comparative study on chorus waves in March 2017 storm between the RAM-SCB/electron hybrid simulations, the Arase observations and the ground-based observations

RAM-SCB/电子混合模拟、Arase观测和地面观测对2017年3月风暴合唱波的比较研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Y. Miyoshi;V. Jordanova;Y. Katoh;S. Saito;S. Kurita;S. Matsuda;S. Kumar;Y. Kasahara;F. Tsuchiya;A. Kumamoto;S. Nakamura;S. Kasahara;S. Yokota;T. Hori;K. Keika;Y. Kazama;S-Y. Wang;C.-W. Jun;T. Mitani;T. Takashima;N. Higashio;I. Shinoha
• 通讯作者: I. Shinoha