[P-EM13] Dynamics of the Inner Magnetospheric System

[PEM13-P03] あらせ衛星によって観測された低周波コーラス波の空間分布の解析

*玉村 優剛¹、松岡 彩子¹、寺本 万里子²、笠原 禎也³、尾崎 光紀⁴、松田 昇也⁵、三好 由純⁶、堀 智昭⁶、篠原 育⁷、土屋 史紀⁸、熊本 篤志⁹ (1.京都大学大学院理学研究科、2.九州工業大学宇宙システム工学科、3.金沢大学学術メディア創成センター、4.金沢大学理工研究域電子情報学系、5.金沢大学、6.名古屋大学宇宙地球環境研究所、7.宇宙航空研究開発機構／宇宙科学研究所、8.東北大学大学院理学研究科惑星プラズマ・大気研究センター、9.東北大学大学院理学研究科地球物理学専攻)

キーワード：磁気圏、コーラス波

地球内部磁気圏には、2-6地球半径の距離にリング状の形をした、高エネルギープラズマが地球磁場によって捕捉されている放射線帯と呼ばれる領域が存在している。放射線帯を形成している高エネルギープラズマの生成・消滅には、電磁波によるエネルギー授受が深く寄与していることが知られている。プラズマ圏外側の低密度領域で観測される電磁波であるホイッスラーコーラス波は、一般的に周波数が赤道電子サイクロトロン周波数fceの0.1-0.8倍の範囲である。また、典型的には0.1-0.5fceの周波数帯の低域コーラスと0.5-0.8fceの周波数帯の高域コーラスに分かれており、 0.5fce付近に明瞭なギャップが存在する。コーラス波による放射線帯粒子の生成・消滅への寄与は多くの研究により明らかになってきており、コーラス波はサブストーム時にプラズマシートから流入される異方性をもつ高エネルギー電子(数keV-100keV)によって発生し、電子放射線帯を活性化する働きをすることが示唆されている。Cattell et al. (2015) では、Van Allen Probes (VAPs) で観測された中程度の地磁気嵐時のホイッスラーコーラス波を統計的に調査した結果、一般的によく観測されるホイッスラーコーラス波の周波数よりも極端に低い周波数をもつ低周波ホイッスラーコーラス波がしばしば観測されることが報告されている。このコーラス波のポインティングフラックスを調査した結果、低周波コーラス波は磁気赤道付近で発生し、磁力線に沿って高緯度領域に伝播していることが見出された。0.1fce以下の低い周波数では、サイクロトロン共鳴運動エネルギーが、電子の静止質量エネルギー(~0.5MeV) を超え0.1fce以下のコーラス放射は重要な役割を果たす可能性がある。このため、最近の研究では、VAPsによる観測から低周波コーラス波の励起メカニズムの解明や相対論的電子に与える影響について研究が行われている。しかし、VAPsの観測は磁気低緯度(<20°)に限定されているため、赤道から離れた場所での低周波コーラス波の観測はほとんど報告されておらず、赤道から高緯度領域への低周波コーラス波の伝搬についてはあまり調べられていない。本研究では、あらせ衛星で観測された低周波コーラス波の性質を、あらせ衛星に搭載されているサーチコイル磁力計のデータを使用して解析した。あらせ衛星が観測を開始した2017年3月から2018年10月までの期間において、あらせ衛星で観測された低周波コーラス波のＬ値、磁気地方時(MLT)、磁気緯度(MLAT)について調査を行った。あらせ衛星でもVAPsの結果と同じく、低周波コーラス波は夜から明け方にかけて多く観測された。一方、VAPs の観測領域外の、MLATが20°を超える領域でも低周波コーラス波が観測されることがわかった。あらせ衛星で観測された低周波コーラス波の空間分布に着目し、放射線帯電子のダイナミクスに与える影響や高緯度領域への伝搬について明らかにすることを目指す。