[P-EM13] Dynamics of the Inner Magnetospheric System

[PEM13-P03] Direct Observations of Loss Cone Electron Input in the Dayside High-Latitude Inner Magnetosphere

*髙原 璃乃^1,2、篠原 育²、笠原 慧¹、浅村 和史²、横田 勝一郎³、桂華 邦裕¹、風間 洋一⁴、Wang Shiang-Yu⁴、Tam Sunny Wing-Yee⁵、Chang Tzu-Fang⁵、Wang Bo-Jhou⁴、Jun Chae-Woo⁶、堀 智昭⁶、松岡 彩子⁷、寺本 万里子⁸、山本 和弘⁶、笠原 禎也⁹、松田 昇也⁹、熊本 篤志¹⁰、新堀 淳樹⁶、土屋 史紀¹⁰、三好 由純⁶ (1.東京大学、2.宇宙科学研究所、3.大阪大学、4.ASIAA、5.NCKU、6.名古屋大学、7.京都大学、8.九州工業大学、9.金沢大学、10.東北大学)

キーワード：電子降下、波動粒子間相互作用、昼側磁気圏、ホイッスラーコーラス波動、あらせ衛星

ホイッスラーコーラス波動は、プラズマ圏の外側の内・外磁気圏で主に観測されている。夜側コーラス波動は、地磁気擾乱時に頻繁に観測され、主に電子の温度異方性による線形成長と関連していると考えられている。一方で、昼側コーラス波動は比較的常に観測されており、線形・非線形過程の双方が、昼側・高緯度側のコーラス波動の励起に関与している。コーラス波動の生成メカニズムや波動の特徴は、昼側と夜側とで異なることが知られている。

高緯度領域では、磁場強度の増加に伴い、電子の共鳴エネルギーが高くなるのに加え、高緯度コーラス波動は夜側と比べて昼側で頻繁に観測される。このことから、昼側コーラス波動は高エネルギー電子降下に寄与していると考えられている。実際、ロケット実験による電子観測と数値シミュレーションとの観点から、準相対論的な高エネルギー電子の降下が、高緯度まで伝搬したコーラス波動によって引き起こされている可能性が提唱されている（Miyoshi et al., 2010; Namekawa et al., 2023）。さらに、Takahara et al. (2025)による降下電子の統計的解析の結果からも、昼側領域（MLT > 3）における高緯度コーラス波動による高エネルギー電子降下への寄与が示唆されている。

昼側高緯度コーラス波動がロスコーンインプットへ果たす役割は古くから議論されてきたが、磁気圏におけるロスコーン電子の定量的解析は、あらせ衛星が搭載する高角度分解能を持つ電子分析器によって、近年漸く達成された。加えて、あらせ衛星はMLAT = 40°まで観測を行っており、従来の衛星と比べて、より広範な空間を網羅している。本研究では、あらせ衛星が、朝方側から昼側（MLT = 3–15）、高緯度(10° < |MLAT| < 40°)で観測した、42–88 keV電子のロスコーンインプットイベントについて、2017年3月から2022年3月期間での調査を行った。

結果として、昼側・高緯度領域においては、コーラス波動によるロスコーンインプットイベント（Type 1）が主であり、特に10° < |MLAT| < 20°で観測頻度が高いことが分かった。また、Type 1イベントは磁気緯度が上がるにつれて観測頻度が減少し、|MLAT| < 25°に上限緯度をもつことも明らかになった。この傾向は、背景の磁場強度と電子密度から決定されるコーラス波動の共鳴エネルギーの空間分布と、ピッチ角散乱を起こすのに十分な強度を持つコーラス波動の観測頻度が高緯度ほど低くなる傾向との、一方あるいは双方を反映する結果であると考えられる。さらに、コーラス波動以外の要因によるロスコーンインプットイベント（Type 2）が20° < |MLAT| < 40°の朝方側領域（MLT = 3–9）で頻繁に発生していることも判明した。本発表では、Type 2イベントを引き起こす要因についても考察を行う。