[P-EM16] 宇宙プラズマ理論・シミュレーション

[PEM16-07] ホイッスラーモード波動内でのサイクロトロン共鳴速度近傍における電子のジャイロ非等方の観測

*北村 成寿¹、天野 孝伸¹、大村 善治²、Boardsen Scott^3,4、Gershman Daniel³、三好 由純⁵、北原 理弘⁵、加藤 雄人⁶、小嶋 浩嗣²、中村 紗都子⁵、小路 真史⁵、斎藤 義文⁷、横田 勝一郎⁸、Giles Barbara³、Paterson William³、Pollock Craig⁹、Le Contel Olivier¹⁰、Russell Christopher¹¹、Strangeway Robert¹¹、Lindqvist Per-Arne¹²、Ergun Robert¹³、Torbert Roy¹⁴、Burch James¹⁵ (1.東京大学大学院 理学系研究科 地球惑星科学専攻、2.京都大学 生存圏研究所、3.NASA ゴダード宇宙飛行センター、4.メリーランド大学ボルチモア郡校 太陽圏宇宙環境研究パートナーシップ、5.名古屋大学 宇宙地球環境研究所、6.東北大学大学院 理学研究科 地球惑星科学専攻、7.宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所、8.大阪大学大学院 理学研究科 宇宙地球科学専攻、9.デナリサイエンティフィック、10.プラズマ物理学研究所 フランス国立科学研究センター/エコール・ポリテクニーク/ソルボンヌ大学/パリ南大学/パリ天文台、11.カリフォルニア大学ロサンゼルス校 地球惑星宇宙科学専攻、12.スウェーデン王立工科大学、13.コロラド大学ボルダー校 大気宇宙物理学研究所、14.ニューハンプシャー大学 物理学専攻、15.サウスウェスト研究所)

キーワード：ホイッスラーモード波動、波動粒子相互作用、MMS衛星

Electromagnetic whistler-mode waves play important roles in efficient pitch-angle scattering and acceleration of electrons in collisionless space plasma such as solar wind, shock waves, and planetary magnetospheres. The nonlinear wave-particle interaction theory for coherent large amplitude waves predicts that electrons around cyclotron resonance velocity exhibit nongyrotropy due to the phase trapping motion and the nongyrotropic electrons exchange energy and momentum with the waves in the presence of an appropriate magnitude of spatial gradient of magnetic field intensity and/or temporal variation of the wave frequency. In this presentation, we show observational results of nongyrotropic electrons around the cyclotron resonance velocity using the data obtained by the Magnetospheric Multiscale spacecraft during a whistler-mode wave event around the magnetosheath-side separatrix of the dayside magnetopause reconnection. On the basis of measurements of electromagnetic field and electrons, the location of a depression of electron flux in phase space relative to the magnetic field of the whistler-mode wave around the cyclotron resonance velocity agrees well with the prediction by the nonlinear theory, when the magnitude of spatial gradient of magnetic field intensity, which was derived by multipoint measurements, satisfied the condition for occurrence of the phase trapping. The Electron Drift Instrument continuously detected the modulation of electron flux at the cyclotron resonance velocity. These results provide direct evidence of locally ongoing nonlinear wave-particle interaction between the electrons and whistler-mode waves, and demonstrate occurrence of nonlinear wave growth around the reconnection.