[P-EM13] Dynamics of the Inner Magnetospheric System

[PEM13-06] Arase衛星の高エネルギーイオンデータを用いたO+_H電荷交換反応の解明

*家田 章正¹、北村 成寿¹、三好 由純¹、堀 智昭¹、山本 和弘¹、Jun Chae-Woo¹、横田 勝一郎²、笠原 慧³、桂華 邦裕³、篠原 育⁴ (1.名古屋大学 宇宙地球環境研究所、2.大阪大学、3.東京大学、4.宇宙科学研究所)

キーワード：環電流、電荷交換、磁気嵐、ジオコロナ

磁気嵐は地球から数倍の距離に位置する西向き環電流を特徴とする。環電流は、磁気嵐の主相において発達し回復相において減衰する。環電流の減衰の原因はしばしば、水素原子との電荷交換反応による酸素原子イオンの減少である。しかし、この粒子ペア(O+_H)の電荷交換断面積は、環電流に対応する10-100 keVにおいて、理論や室内実験では明らかでない。本研究では、Arase衛星の観測データを用いて、この電荷交換断面積を求める。2024年5月の磁気嵐回復相において、サブストームの起きていない期間を選び、Arase衛星の、あるパスと9時間後の次のパスを比較した。その結果、O+_Hペアと、H+_Hペアの電荷交換断面積が同等になるのは、40 keV付近であった。この結果は、10-100 keVにおけるO+_H電荷交換断面積について、以下が初めて実証されたことを意味する。(1)過去の室内実験で求められた電荷交換断面積は、数倍程度不正確である。(2)補間などの間接的な方法で求められている、現在主流の電荷交換断面積は2倍程度以内で正確である。