SS-520-2 ロケットキャンペーン期間における極域 N2+イオンアップフロウ

極域 N2+イオンアップフロウ現象
の地上観測
山田学，渡辺重十（北大･理）
吉田直文，高橋幸弘，福西浩（東北大･理）
小川泰信，藤井良一（名大･STEL）
衛星で観測される分子イオン
数千kmをこえる高高
度で分子イオンが観
測されている

粒子観測



光学観測

DE1衛星による分子イオンの観測例．
(Craven et al., 1985)
DE 衛星
あけぼの衛星
MSX 衛星
普通分子イオンは高度数百kmに存在する．
どうすると分子イオンが数
千kmに存在できるのか？

どこが供給源？ (高度,MLT)
どのように運ばれる？

千km前後(イオン加熱･加速がはじまると考えられ
ている高度)を観測する手段が少ない．
ロケット観測:頻繁には行なえない．
レーダー:イオンの種類がわからない．

N２+ 地上光学観測の可能性

Romick et al. [1999]


MSX衛星にてN2+ 共鳴散
乱光を通常より上空まで観
測．
SMS分子イオンアップ
フロウ観測


カスプ付近で多く観測
N２+イオンも磁力線垂方向
へ直加熱を受ける場合が
ある．
N2+をイオン加熱･加速
のトレーサーに利用でき
るかも知れない．
Romick et al. [1999]
本研究の目的

イオン上昇流の新たな観測手法の確立を目指す


手法：N2+共鳴発光を利用した地上観測
地上から電離圏高度のカスプの構造をモニターできる
かも知れない
最終的に


イオン加熱･加速高度の構造
分子イオン上昇のメカニズム
を理解したい
全観測時間リスト
観測


期間:2000年11月25日～12月9日
場所:Longyearbyen
×
○
◎
○
○
×
×
○
○
オーロラステーション


Geograph. coordinate
78ﾟ,12′,086″N,15ﾟ,49′,893″E
Invariant latitude 75ﾟ18′N
MLT =UT+4.09 [hour]
=LT+3.02 [hour]
○
×
観測開始時刻
1127 UT 10:15
1128 UT 15:50
1130 UT 10:13
1201 UT 14:57
1201 UT 16:45
1202 UT 10:17
1204 UT 14:35
1205 UT 06:20
1205 UT 15:30
1206 UT 06:20
1207 UT 12:07
1208 UT 04:00
1208 UT 10:48
1209 UT 05:46
観測終了時刻
1217 UT 15:34
1229 UT 03:19
1130 UT 15:09
1201 UT 16:34
1202 UT 04:52
1202 UT 11:54
1205 UT 06:12
1205 UT 15:15
1206 UT 06:17
1206 UT 11:41
1207 UT 16:10
1208 UT 07:40
1208 UT 14:48
1209 UT 08:20
Kp
5-～35-～6+
1+～22+
2～0
1-～1+
1～2+
1～2
1
23+～-2
3～3+
3～4
3+
2000/12/01 25
20
Kp index
15
系列1
10
5
2000/11/280
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00 22:00 23:00
Universal Time
0:00
1:00
2:00
3:00
4:00
5:00
25
Kp index
20
15
10
5
2000/12/010
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
Universal Time
0:00
1:00
2:00
3:00
4:00
5:00
MAIS

同時2波長観測 (6 channel)



（Multicolor All-sky Imaging System）
427.8nm (N2+1st negative)
557.7nm (OI)
露出:1分積算
高度プロファイルの推定
仮定
1.
557.7nm と 427.8nm はほ
ぼ同じ磁力線上で発光
2.
557.7nm の発光強度ピー
クは110km
処理
1.
磁気的な南北方向のデータ
を切り出す
2.
オーロラまでの距離を推定
3.
補正


4.
面の一様性
見込む面の違い
高度プロファイルに焼きなお
す
EUVによる生成の見積もり
EUVによる電離に伴う発光強度のプロ
ファイルを知りたい．


昼間の観測から太陽天
頂角と天頂での発光強度
の関係を知る.
微分値をとることで各高
度の発光強度を推定．
100km程度の間に4桁以
上の変化がある．
まとめ


オーロラ内の高度数百kmにN2+イオンが
存在．
N2+の発光を用いてイオン動きをモニター
できるかもしれない．


２Dでの解析手法の確立
観測方法・機器の改良

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