[P-EM10] Dynamics of Magnetosphere and Ionosphere

[PEM10-P16] 電離圏Sq電流系近傍で観測された電子エネルギー分布の特徴について

*梅岡 大貴¹、阿部 琢美²、三宅 亙¹ (1.東海大学、2.JAXA 宇宙科学研究所)

キーワード：電離圏、電子加熱、Sq電流系

日本付近の中緯度帯でも過去に多くの観測ロケットが打ち上げられてきた．その中で最も多く測定が行われてきたのが電子温度と電子密度である．この電子温度データを解析した結果，冬季の正午前後において電離圏下部付近で電子温度が局所的に上昇する事例が報告されている．この現象はロケットが冬半球の中緯度帯に発生するSq電流系中心付近を通過したときに観測される可能性が高いことが分かっている．Sq電流系は地上観測で計測される磁場の時間変動の中で，地磁気擾乱の少ない時期に1日を周期とし太陽時に依存して変化する成分であるSq場（Solar quiet variation）と，この磁場変動は中性大気の潮汐運動にともなう起電力によって電離層中に生じる電流系である．このSq電流系は磁場の地上観測や理論的な研究から，およそ高度100～140kmの電離圏E領域において，昼側で北半球では反時計回り, 南半球では時計回りに存在する．
このような電離圏下部のSq電流系中心付近に発生するプラズマの高温度層の発生メカニズムを解明することを目的として行われたのがS-310-44号機型観測ロケット実験である．
本研究ではこの実験で取得された高速ラングミュアプローブ（以下FLP）の取得データを用いて，その電流-電圧特性および電子エネルギー分布について解析を行い，観測結果の科学的特徴について議論する．
S-310-44号機に搭載されたFLPは一般のラングミュアプローブとは異なり，印加する三角波電圧に微小振幅の交流電圧を重畳している．重畳することによって変化する電流の2次高調波成分を取り出すことでプローブのV-I特性の2次微分係数を推定し，エネルギー分布を導き出すことができる．本研究では，まずプローブ電流の2次高調波成分とプローブ電圧の関係を求めたが，低高度においてSq電流の影響により変化が生じたと考えられるものと変化のないデータを確認できた．観測されたエネルギー分布について，Sq電流の影響が見られないものはマクスウェル分布に従っていることが確認できたが，Sq電流の影響が考えられる場合には通常の分布とは異なり，山（Peak）が2つ見られた．これはエネルギー分布が複数成分存在していることを示している．このことから2つ目の分布の成因を考えるために2つある山をPeak1，Peak2とし，両者の電流値・電圧値の時間変化に着目して解析を行った．講演ではこれらの解析結果について述べる．