磁気モーメントを用いた磁力線再結合域の推定○ 奥 朋之 [1] 、渡部重十 [1]

向井利典 [2] 、松岡彩子 [2]

福西 浩 [3] 、笠原禎也 [4]

[1] 北大・惑星大気、 [2] 宇宙研、[3] 東北大、 [4] 京都大

カスプ領域での粒子変動

左図・・・ Cowley[1982] が考案し、 Smith and Rogers[1992] が観測した D 型分配関数。

• Magnetosheath のマクスウェル分布が磁力線方向に VHT

速度で加速されている。

• この分布の特徴 ( f0 、 VHT

速度、温度、距離 ) は電離圏で観測された LEP データ( ピッチ角、速度、分布関数 ) から推定可能か ?

位相空間上での速度変化ノーズ近傍で同じ の角

を持っていたイオン A’,B’ は磁気モーメントの保存

と、エネルギーの保存

より、電離圏で とのピッチ角で観測される。

→ 　　 を与えて　　を仮定　

θ

θ

V

V

B

B2

2

2

2

sin

'sin''

22//

22// '' VVVV

θVVθVV sin,cos//

ノーズ近傍での諸量添字観測された諸量添字なし

:'

:

'θ

θ

B

B''θ

温度、 VHT 速度、距離の推定

VHT 速度だけシフトしたシース起源のマクスウェル分布

↓

同じピッチ角　　を持っていた A 、 B を代入すると、↓

の値から最小２乗法で温度、 VHT 速度を推定。

22//0 2

vvvkT

mexpff HT

d

BA

BA

BA

BA vff

θvv

k

mT

ff

vv

k

m

loglog

'cos

loglog2

22

'T CCT 、'

結果・・・ 90 年１月 21 日 20時 10Re

結果・・・ 90 年 1 月 22 日 00時 10Re

結果・・・ 90 年 1 月 27 日 23時 10Re

考察および結論 IMF が北向きの場合

2 種類のイオン (P,R) は VHT 速度が異なる→北向きのイオンの進入経路の違い

IMF が南向きの場合VHT 速度の異なる粒子 ( 赤道側、極側 ) の進入

→南向きは Multiple injection?

速い粒子 ( 赤道側 ) は 12Re 以上で variance が最小→ノーズ近傍での加速の証明

遅い粒子 ( 極側 ) は variance が 2.3 ～ 4.2Re で最小→磁気圏極域での加速 ?

まとめ• 電離圏で観測される LEP データのピッチ角、速度、分

布関数から、エネルギー保存、磁気モーメントの保存を仮定、最小二乗法を用いて磁力線再結合域と、その際の温度、 VHT 速度を推定した。

• 結果、南向き、北向きともに、 VHT 速度の大きく違う粒子があけぼの衛星に観測されていたことになり、 multiple な injection が疑われる。

• 温度は、非常に誤差が大きく求まらなかったが、 VHT

速度に関しては、誤差も小さく、南向きの場合、遅い粒子で約 300-500km/s 、速い粒子で約 500-1000km/s となった。

• また、加速領域は南向きの速い粒子は従来の理論通り、磁気圏境界面のノーズ近傍と考えられるが、速度の遅い粒子は磁気圏極域で加速されていることが疑われる。