極域電離圏におけるN2+高度密度プロファイルの推定.

極域電離圏におけるN2+高度密度
プロファイルの推定.
山田学, 渡部重十（北大･理・地球惑星）
久保田実, 村山泰啓（CRL）
これまでの観測例
Greyish-blue Aurora:
Vallance Jones[1960] 等古くから4001000kmでの発光がしられている
粒子観測
DE1衛星による分子イオンの観測例．
DE1:あけぼの衛星 etc.:
(Craven et al., 1985)
数千ｋｍ~数Reで分子イオンを観測
光学観測
MSX衛星
Romick et al.[1999] 千km以上に
N2+の発光が広がったのを確認
（upflow?）
Romic et al.(1999)
数Reで観測される分子イオン

どうすると分子イオンが
数Re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?

?
確実に地球起源
– 電離圏/磁気圏間の物質輸
送トレーサーとなりうる

どのような役割を果たし
ているのか?
（Chappel et al., 1987）
分子イオンアップフロウ発生領域
 使用データ：
– 1992~1999 の mass scan mode のデータ
 カスプ領域付近，夜-朝側オーロラ領域で観測さ
れる.
 磁気活動度が活発（Kp>６）での観測がほとんど
 太陽活動が低いときでも観測される.
1989-1990での発生分布（Yau et al., 1993）
1992-1999での発生分布
 イオン加熱･加速が始まる高
度は数百～千kmだと考えら
れているが, この高度を観測
する手段は少ない.
Romic et al.(1999)
目的

イオンアップフロウを地上から観測する手法を確
立する.
– トレーサーとして分子イオン（N2+）に注目．
手法
CRL のアラスカ大気光イメージャーデータから
N2+の生成量を見積もり, 供給高度, 供給量を推
定.
 Akebono 衛星の観測結果と比較.

CRL All-Sky Imager
 Poker Flat Research Range
(PFRR)
– 地理緯度・経度:
65.1N, 212.6E
– 磁気緯度・経度:
65.5N, 261.0E
(MLT=UT- 13 hours)

使用データ
– 2001年1月～12月の観測中で晴天かつ動き
の少ないアーク状オーロラ．

雲量情報

Kp
Image data processing
WWW
ftp
real-time display
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
まとめ

オーロラ電子によって500km以上の高度
でもN2+が生成される.
アップフロウを確かめるには…

N2+ （427.8nm）と O+ （732.0nm）のドップラー速
度を同時に計測することで加速メカニズムの推定
が可能になるのでは?
– パラレル電場に関係する加速
速度: 質量依存
– そのほかの何らかの加熱
速度: 加熱時に得たエネルギーに依存
イオン種による加熱率の違いをしる手掛かりになる

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