磁気圏尾部の電流層構造から調べるプラズマ不安定の物理

从磁尾电流层结构研究等离子体不稳定性物理

• 批准号: 13J04057
• 负责人: 齋藤 実穂
• 金额: $ 2.53万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J04057/
• 关键词: 磁気圏物理; サブストーム; 電流層; プラズマシート; プラズマ不安定; 人工衛星; オーロラ; 多点同時観測; 磁気圏尾部; 電流; 同時多点観測; 地球電磁気; 人工衛; プラズマ; 磁気圏; 尾部; THEMIS計画; MMS計画

「地球と太陽（太陽風）の相互作用からどのような物理過程で、オーロラ現象が引き起こされるのか」、その過程を明らかにするために、人工衛星の観測データの解析を行った。これまで調べることが難しかったオーロラ現象の源の構造、特に電流層の構造を調べることから、プラズマ物理を用いたオーロラ現象の説明を試みた。THEMIS衛星群を用いた電流観測から、「磁気圏尾部の電流経路」、「サブストームの発生源（起電力）」、「磁気圏のエネルギー収支」がわかるようになることが期待できる。また電流密度の構造と理論研究を合わせることにより磁気圏尾部プラズマシートが安定的に存在できるのか議論できるようにするための基礎的な知見を得ることができた。研究では、 複数の人工衛星を用いた磁気圏尾部の解析方法を開発し、電流密度を直接調べることを可能にした。開発した解析手法は、2007年にNASAが打ち上げたTHEMIS衛星群５機を用いて実際の観測データへ適用をした。2007年から2014年の観測事例を調べ統計的な性質を得ることができた。次に平均的な状態と比べて、サブストーム（オーロラ嵐）ときにどのような特徴が見られるのかを調べた。これまで磁気圏で電流密度が高くなる場合は、サブストームの成長相と考えられていたが、発達相にも高くなることを初めて示すことができた。ストーム開始時の電流系のモデルを構築し、プラズマシートの東西非対称の特徴を観測データから明らかにした。

"Earth と the sun (the solar wind) の interaction か ら ど の よ う な で physical process, オ ー ロ ラ phenomenon が lead き up こ さ れ る の か", そ の process を Ming ら か に す る た め に, artificial satellite の 観 measuring デ ー タ の parsing line を っ た. こ れ ま で adjustable べ る こ と が difficult し か っ た オ ー ロ ラ phenomenon の source の structure layer, special に current の を adjustable べ る こ と か ら, プ ラ ズ マ physical を with い た オ ー ロ ラ phenomenon の explain を try み た. THEMIS を satellite group with い た current 観 か measurement ら, "magnetic 気 sha-lu tail の current 経 road", "サ ブ ス ト ー ム の 発 students (electricity)", "magnetic 気 sha-lu の エ ネ ル ギ ー 収 branch" が わ か る よ う に な る こ と が expect で き る. ま た current density と の structure theory study を わ せ る こ と に よ り magnetic 気 sha-lu tail プ ラ ズ マ シ ー ト が stable に exist で き る の か comment で き る よ う に す る た め の based な knowledge を must る こ と が で き た. Research で は, plural の artificial satellite を い た magnetic 気 sha-lu tail の parsing methods を open 発 し, current density を directly べ る こ と を may に し た. Open 発 し た に analytical technique は, 2007 NASA が hit ち げ た THEMIS satellite group of 5 machine を with い て be interstate の 観 measuring デ ー タ へ applicable を し た. 2007 か ら 2014 の 観 test case を adjustable べ statistical nature of な を must る こ と が で き た. Time に than the average state of な と べ て, サ ブ ス ト ー ム (オ ー ロ ラ arashi) と き に ど の よ う な, 徴 が see ら れ る の か を adjustable べ た. こ れ ま で magnetic 気 sha-lu で high current density が く な る は, サ ブ ス ト ー ム の growth phase と exam え ら れ て い た が, 発 phase に も high く な る こ と を early め て in す こ と が で き た. ス ト ー ム の at the beginning of the current is の モ デ ル を constructing し, プ ラ ズ マ シ ー ト の things not said seaborne の, 徴 を 観 measuring デ ー タ か ら Ming ら か に し た.

项目成果

A study of formation processes of structured current sheet in the near-Earth magnetotail

近地磁尾结构电流片形成过程研究

• 发表时间: 2013
• 作者: Miho Saito;Miho Saito;齋藤実穂;齋藤実穂;Miho Saito;Miho Saito;齋藤実穂;齋藤実穂;齋藤実穂;齋藤実穂;齋藤実穂
• 通讯作者: 齋藤実穂

Formation of structured current sheet in the near-Earth magnet otail

近地磁体尾部结构电流片的形成

• 发表时间: 2013
• 作者: Miho Saito;Miho Saito;齋藤実穂;齋藤実穂;Miho Saito;Miho Saito;齋藤実穂;齋藤実穂;齋藤実穂
• 通讯作者: 齋藤実穂

High current density in the near-Earth plasma sheet

近地等离子体片中的高电流密度

• 发表时间: 2015
• 作者: Miho Saito;Miho Saito
• 通讯作者: Miho Saito

サブストーム開始前後に観測される高い電流密度

亚暴开始前后观测到高电流密度

• 发表时间: 2015
• 作者: Miho Saito;Miho Saito;齋藤実穂
• 通讯作者: 齋藤実穂

Characteristics and origin of structured current sheet in the magnetotail

磁尾结构电流片的特性和起源

• 发表时间: 2013
• 作者: Miho Saito;Miho Saito;齋藤実穂;齋藤実穂;Miho Saito;Miho Saito;齋藤実穂;齋藤実穂;齋藤実穂;齋藤実穂
• 通讯作者: 齋藤実穂