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宇宙空間物理学の課題

宇宙空間物理学の課題. 　長井嗣信 （東京工業大学）. 2010 年 3 月 15 日 11:30 – 12:30. ２．人工衛星 Geotail 磁場観測　　 PI 1992.9- 世界へのデータ提供. Geotail 磁場観測. ３．人工衛星「あけぼの」　　　 放射線粒子観測 PI 1989.3- WEB でのデータ公開. 月探査衛星「かぐや」による月のプラズマ環境 　　　　　　　　寺川・角川・松本・長井　（東工大） 　　　　　　　　西野・斎藤　　　　　　　　（宇宙科学研究所）

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宇宙空間物理学の課題

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Presentation Transcript

  1. 宇宙空間物理学の課題 　長井嗣信 （東京工業大学） 2010年 3月 15日 11:30 – 12:30

  2. ２．人工衛星Geotail 磁場観測　　PI 1992.9- 世界へのデータ提供 Geotail 磁場観測

  3. ３．人工衛星「あけぼの」　　　放射線粒子観測 PI３．人工衛星「あけぼの」　　　放射線粒子観測 PI 1989.3- WEBでのデータ公開

  4. 月探査衛星「かぐや」による月のプラズマ環境月探査衛星「かぐや」による月のプラズマ環境 　　　　　　　　寺川・角川・松本・長井　（東工大） 　　　　　　　　西野・斎藤　　　　　　　　（宇宙科学研究所） プラズマ観測 PACE (Plasma experiment-Plasma energy Angle and Composition Experiment) PI　　　宇宙研　　斎藤 　　　　東大、名古屋大、京大、情報通信研究機構、東工大

  5. 月に対する従来の考え方　（教科書） Physics of Solar System Plasmas Thomas E. Cravens 1997 The Moon lacks an atmosphere, or ionosphere, and does not possess a significant intrinsic magnetic field, and the lunar rock itself is a poor electrical conductors. As a consequence of these properties the moon is not able to deflect the solar wind around it; instead, the solar wind runs into the Moon and is absorbed. 月探査衛星「かぐや」 プラズマのない真空 吸収 太陽風プラズマ 高度100km(40km) 周期2時間

  6. 1 1 月面での太陽風プロトンの反射 2 月面を向いた検出器の観測 3 1 2 3 UT 0030 0120 0210 April 20, 2009 月面で反射されたプロトン 高度40kmから見える月面は370km先（経度12度）

  7. 強い反射 月面を向いた検出器の観測 UT 0250 0340 0430 April 22, 2009 月面で反射されたプロトン

  8. ２時間の月周回中の太陽風のイオン J(t’) に対する反射イオン J(t)の割合 反射イオン 太陽風イオン　　　　　　　太陽風イオン　　　　　　　　太陽風イオン

  9. 2009年4月 平均高度：45.19km

  10. 月の磁気異常 Descartes Orientale antipode Crisium antipode Reiner Gamma South Pole-Aitken (SPA) Stofler Rima Sirsalis Serenitatis antipode Airy Imbrium antipode

  11. 月の磁気異常で多大きな反射率 2009年4月　平均高度：45.18km -90 -60 -30 0 30 60 90 120 150 180 -150 -120 -90

  12. 「かぐや」での高度40kmの 　　　月周辺の磁場強度 太陽風の磁場強度

  13. 反射したプロトンはどこにいくのか？ 強い反射 月面を向いた検出器の観測 UT 0250 0340 0430 April 22, 2009 月面で反射されたプロトン

  14. プロトンの軌道　　　　太陽風電場による加速　　　（磁場は手前へ向き）プロトンの軌道　　　　太陽風電場による加速　　　（磁場は手前へ向き） V = 400 km/s B = 5 nT E = 2 mV/mVExB = E/B = 400 km/s 10nT 4 mV/m VExB = E/B = 400 km/s

  15. いろいろな方向 0,..90,..180度 V = 400 km/s

  16. いろいろの初速度 0,50,..,400 km/s

  17. 反射されたプロトンの軌道 この領域 真空だったはず

  18. 反射プロトンの速度

  19. 到達できる最高エネルギー　　　太陽風プロトンの9倍到達できる最高エネルギー　　　太陽風プロトンの9倍

  20. 1 太陽風イオンと加速されたプロトン A B 加速されたプロトンの月の裏側への侵入 A B UT 1200 1300 1400 1500 1600 March 03, 2009 太陽風イオン 月の前面での観測

  21. いろいろの初速度 0,50,..,400 km/s 観測されるプロトンには エネルギーの上限がある 5 keV solar wind ions 0.6 keV (0.6 x 9 = 5.4)

  22. 太陽風イオンと加速されたプロトン 太陽風

  23. バックトレース2009/03/03 1334 - 1435 UT 太陽風

  24. バックトレース10イベント ●着地した ●着地しそうだった 月の地理上の 緯度・経度 大きな磁気異常 　 　（SPA) 月の前面　　　　　　　　　　　　　　　　　裏側

  25. バックトレース10イベント ●着地した ●着地しそうだった ■太陽直下点 SSE座標の 緯度・経度 太陽直下点を中心とした座標系 加速イオン：　太陽直下点付近で反射した太陽風プロトンが太陽風電場で加速される

  26. 月に対する従来の考え方　（教科書） Physics of Solar System Plasmas Thomas E. Cravens 1997 The Moon lacks an atmosphere, or ionosphere, and does not possess a significant intrinsic magnetic field, and the lunar rock itself is a poor electrical conductors. As a consequence of these properties the moon is not able to deflect the solar wind around it; instead, the solar wind runs into the Moon and is absorbed. 月探査衛星「かぐや」 プラズマのない真空 吸収 太陽風プラズマ 高度100km(40km) 周期2時間

  27. 「月に対する従来の考え方　（教科書）」改訂する必要「月に対する従来の考え方　（教科書）」改訂する必要 月の裏側へも 侵入できる 反射 太陽風プラズマ 太陽直下点付近で月面で反射された太陽風のプロトンは、 月の周辺を（裏側までも）満たしている。

  28. ２．人工衛星Geotail 磁場観測　　PI 1992.9- 世界へのデータ提供 Geotail 磁場観測

  29. 電子の加速 電子 電子 イオン イオン UT 0900 1000 1100 April 24, 2009 イオンの減速

  30. 月探査衛星「かぐや」による月のプラズマ環境月探査衛星「かぐや」による月のプラズマ環境 　　　　　　　　松本・長井　（東工大） 　　　　　　　　西野・斎藤　　　　　　　　（宇宙科学研究所） 2010年度の研究計画 電子のダイナミクスの調べ、月のプラズマ環境の解明

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