[P-EM09] Dynamics of Magnetosphere and Ionosphere

[PEM09-P09] Cusp ion precipitation for stably northward IMF and its relation to the magnetosheath flow

*小池 春人¹、田口 聡¹ (1.京都大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻地球物理学教室太陽惑星系電磁気学講座)

キーワード：カスプ、北向きIMF、ローブリコネクション、イオン降下、コールドプロトンフロー

惑星間空間磁場(IMF)が北向きの場合、カスプよりも高緯度側のシース磁場とローブ磁場が反平行となる位置でリコネクションが起こる。このようなリコネクションはローブリコネクションと呼ばれる。ローブリコネクションから流入したプラズマがカスプへ降下することで、通常のオーロラオーバルよりも極側に局所的なオーロラが作られることがある。過去の研究から、このようなカスプへ降下するプロトンの作るオーロラの発光強度は、太陽風動圧と正の相関があるということがわかっている。これはすなわち太陽風動圧の増加と共にカスプへのイオン降下フラックスが大きくなることを示唆する結果である。太陽風動圧は太陽風密度と太陽風速度から構成される量であり、太陽風密度が大きくなれば降下してくる粒子の数が多くなるというのは自然なことである。しかしながら、太陽風速度がなぜイオン降下フラックスを変化させるのかということは明らかになっておらず、太陽風速度がイオン降下フラックスを変化させていることを示す結果も得られていない。
我々は太陽風速度とカスプにおけるイオン降下との関係を調べるために、DMSP衛星F16, F17の電離圏の降下粒子データから、安定した北向きIMF期間におけるカスプ通過イベントの自動検出を行い、5年間のデータから500例以上のカスプ通過イベントを同定した。我々は過去の研究では考慮されてこなかった太陽風のマグネトシースでの圧縮を考慮することで、確かに太陽風速度が増加するとイオン降下フラックスも増加する傾向があることを確認した。更に、降下イオンの平均エネルギーについても太陽風速度と共に増加する傾向があることが新たにわかってきた。これらの結果は、ローブリコネクションに対してテール方向に流れていくコールドプロトンのフローが大きくなると、リコネクションからのイオンのアウトフローが大きくなるということを示唆する結果である。このようなリローブコネクションとコールドプロトンのフローの関係について議論していく。