Tohoku University
Tohoku University
Solar-Terrestrial Environment Laboratory, Nagoya University (STEL)
Solar-Terrestrial Environment Laboratory, Nagoya University (STEL)
出版者
宇宙航空研究開発機構(JAXA)
出版者（英）
Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
雑誌名
宇宙航空研究開発機構特別資料: 第11回宇宙環境シンポジウム講演論文集
雑誌名(英)
JAXA Special Publication: Proceedings of the 11th Spacecraft Environment Symposium
磁気嵐の際に大きく変動を起こす地球の電子放射線帯外帯の電子の変動過程についてTHEMIS衛星のデータを用いて研究を行った。放射線帯外帯電子の変動過程については、現在までに多くの研究がなされており、いくつかの物理過程が提唱され、さらには観測的にも明らかにされている。しかしながら未だ定性的な理解にとどまっているのが現状である。外帯の変動を定性的に理解するためには、外帯変動を引き起こしている、粒子の移送・消失・加速過程をそれぞれしっかりと理解していくことが必要である。そこで今回の研究では、特に粒子の消失過程に注目し、解析を行った。粒子の消失過程については、波動粒子相互作用の結果による粒子の大気中への落下消失、断熱効果による見かけ上の消失(Dst-effect)、磁気圏界面からの直接的な消失(Magnetopause Shadowing)が考えられている。Turner et al., [2012]ではこれらの消失過程について複数衛星の観測データの解析を用いて評価し、磁気嵐の主相での急激な外帯の消失は、磁気圏が圧縮された際の磁気圏界面からの消失とそれに続くOutward Diffusionによるものだと結論づけている。磁気圏界面からの流失については、Matsumura et al., [2011]やOhtani et al., [2009]で示唆されているが、実際に放射線帯のどこの領域までその影響が及んでいるかについては、まだ議論の余地がある。そこで今回は、Drift Shell Splittingの理論[Roeder and Schulz, 1971]を用いて電子の磁気圏界面からの流失について評価を行った。地球の磁気圏は非対称的な構造となっており、この中をドリフトする粒子はピッチ角が違えば、ドリフトシェルが異なる。そしてピッチ角が90度に近い粒子ほど磁気圏界面に近いドリフト軌道となることから、磁気圏界面からの粒子の消失の影響として夜側ではピッチ角分布がバタフライ型に変化することが期待される。そしてピッチ角分布の変化から磁気圏界面からの電子の消失が評価できると考え、THEMIS衛星のSolid State Telescope(SST)を用いてピッチ角分布の変化に注目し解析を行った。解析の結果から磁気圏界面モデルで計算した磁気圏界面の位置の内側へのシフトに応答してバタフライ分布の見られる位置より地球側にシフトする傾向が見られた。そして、2009年から2013年の5年間のイベントを統計的に解析することで、磁気圏界面の位置と電子のフラックスの減少するLoss領域や磁気圏界面からの電子の消失の結果バラフライ分布が見られていると考えられるShadowing領域には関係性がみられることが示された。しかしながら私たちの結果からは、電子の消失は磁気圏界面からの消失だけでは説明できないこともわかった。この点については今後さらなる解析を行う予定である。
内容記述
形態: カラー図版あり
内容記述（英）
Physical characteristics: Original contains color illustrations
放射線帯電子の消失過程に関する研究
AA1530019030.pdf
(994.51KB)
