[P-EM15] Dynamics in magnetosphere and ionosphere

[PEM15-20] ２波長観測による脈動オーロラの降下電子エネルギー推定

浅野 貴紀¹、*三好 由純¹、栗田 怜¹、大山 伸一郎¹、町田 忍¹、細川 敬祐²、小川 泰信³ (1.宇宙地球環境研究所、2.電気通信大学大学院情報理工学研究科、3.国立極地研究所)

キーワード：脈動オーロラ、降下電子エネルギー、MLT

脈動オーロラは、2～30 秒の間隔で準周期的に発光するオーロラで、ディフューズオーロラの一種である。主にサブストームの回復相に深夜から明け方にかけて観測される。脈動オーロラは磁気赤道面における電子と Lower-band chorus 波のサイクロトロン共鳴相互作用によって引き起こされ、降下電子のエネルギーが 100 keV を超えることが一つの特徴として知られている。最近の研究として、Hosokawa and Ogawa [2015] によるレーダー観測では、その降下電子のエネルギーが深夜から明け方に向かうにつれて高くなることが示されている。

本研究では、Ono [1993] で提案された2波長観測による手法を用いて平均降下電子エネルギーを推定し、その MLT 依存性を調べた。解析には発光時定数が短い 427.8 nm と 844.6 nm フィルタを搭載した、ノルウェー・トロムソの単色 EMCCD カメラ ２ 台を用いた。2017 年 2 月から 2017 年 4 月までの間の観測のうち、9 晩（141 分間）の脈動オーロライベントについて、磁気天頂方向付近から取得した2波長の強度比および降下電子エネルギーを導出した。またこれらのイベントについて、脈動の ON 時間・OFF 時間・周期について統計解析を行った。

解析の結果、降下電子エネルギーは磁気赤道面の電子密度モデルをもとにした Lower-band chorus の共鳴エネルギーに一致することが明らかになった。また、AL 指数が -200 nT 以下の擾乱時については、明け方になるにつれて降下電子エネルギーが上昇する傾向が見られた。

一方、発光周期について調べたところ、ON 時間は Yamamoto [1988] と整合するが、脈動オーロラの周期を決める OFF 時間は Yamamoto [1988] より短いものが多く見られた。またこの OFF 時間の頻度分布を調べたところ、OFF 時間が長くなるほど頻度が低くなるべき乗分布を示すことが明らかになった。