[P-EM09] Dynamics of Magnetosphere and Ionosphere

[PEM09-16] ISS から観測された “Great Wall” オーロラの生成メカニズム

*南條 壮汰¹、田中 杜雄²、佐藤 夏雄³、穂積 裕太¹、細川 敬祐¹、片岡 龍峰^3,4、三好 由純⁵、大山 伸一郎^3,5,6、尾崎 光紀⁷、塩川 和夫⁵、栗田 怜² (1.電気通信大学、2.京都大学、3.国立極地研究所、4.総合研究大学院大学、5.名古屋大学宇宙地球環境研究所、6.オウル大学、7.金沢大学)

キーワード：オメガバンド、沿磁力線電流、磁気圏-電離圏結合

昨年の大会では、国際宇宙ステーション（International Space Station: ISS）からデジタル一眼レフカメラを用いて撮影されたデータを解析し、オメガバンドの近傍において、緯度方向には広く、経度方向には狭く、高度方向には広い範囲で発光する “Great Wall” オーロラについての報告を行った。このオーロラは、南北両半球での 2 例のイベントにおいて、大きな空間構造を持つ Torchの西（夜）側境界で発生するという一貫した特徴が見られた。しかしながら、その生成メカニズムについては十分な議論ができなかった。オーロラは、上向きの沿磁力線電流（Field aligned current: FAC）に対応するため、生成メカニズムの議論には、磁気圏電離圏結合系における電流系を 3 次元的に理解することが不可欠である。Vanhamäki et al. (2009) は、光学機器、リオメータ、磁力計を用いた観測を行い、モデル計算を組み合わせることでオメガバンドの電流系を導出した。彼らの結果では、Torch 構造の西側境界において、電場の発散により上向きの FAC が発生することが示された。上向きの FAC は電子の降下に対応するが、電子が磁気圏から降り込む過程については議論されていない。本研究では、Torch 構造の境界において、コンダクタンスに急峻な勾配があることに着目し、Great Wall オーロラの発生メカニズムを検討する。オーロラが発生しない Hole の領域は、電子の降下がないためにコンダクタンスが相対的に低く、Torch/Hole 構造を貫くように東西方向に流れるホール電流の連続性を担保するために、Torch の西（東）側境界には正（負）電荷が蓄積する。正にチャージアップした西側境界が作り出すポテンシャル構造が、電子の降下を促進し、結果として上向きの沿磁力線電流を駆動するが、Great Wall オーロラはその帰結である可能性がある。発表では、低軌道衛星による電子のその場観測の結果を踏まえた上で、上述のシナリオが実際に Great Wall オーロラを発光させられるかについての定量的な議論を行う予定である。