衛星多点観測を用いたEMIC波動の伝搬過程の研究

地球磁気圏は太陽活動の影響によってダイナミックな変動を起こすことが知られています。特に超高エネルギー粒子(MeV電子以上)で構成されている放射線帯はその際に粒子が消失し、地球に降り込んでくると考えられており、人類文明への影響も無視できないものとなっています。この消失過程に寄与している物理現象としてプラズマ波動との相互作用が挙げられ、その中でもEMIC(電磁イオンサイクロトロン)波動がその役割を果たしています。

EMIC波動は磁気赤道付近で励起され磁力線に沿って高緯度に伝搬する過程で粒子と相互作用することができます。また地上ではPc1地磁気脈動としても観測されるという性質があります。このように波動は伝搬する過程で様々な物理現象と関わっておりこれらを明らかにすることは、EMIC波動の具体的な時空間スケール、伝搬経路のプラズマ環境、粒子と相互作用などの波動が及ぼす現象の理解を促します。

私はあらせ衛星とcluster衛星の二機の磁気圏探査衛星を用いて同一の波動を異なる緯度帯で観測することによって、その波動特性の変化を実際に捉えると共にその変化が様々な物理現象に与える影響について研究しています。

磁気赤道で励起されてから高緯度方向へ伝搬する様子。
出典：On the Impacts of Ions of Ionospheric Origin and Their Composition on Magnetospheric EMIC Waves