脈動オーロラの形状と宇宙から降り注ぐ電子のエネルギーの関係を解き明かす観測に成功
電気通信大学大学院情報理工学研究科博士前期課程修了 伊藤ゆり氏（現 国立極地研究所 宙空圏研究グループ特任研究員 兼 総合研究大学院大学博士後期課程1年）、電気通信大学大学院情報理工学研究科情報・ネットワーク工学専攻 細川敬祐教授を中心とする研究グループは、ノルウェーのトロムソに設置されている全天型オーロラ撮像装置と、大型大気レーダーで観測されたオーロラや超高層大気の電子密度と、地球近傍の宇宙「磁気圏」で衛星観測された波動や電子のデータを比較することにより、点滅するオーロラ「脈動オーロラ」の形状、磁気圏から地球大気中に降り込んでオーロラ発光を引き起こす電子、および磁気圏における電子密度の管状構造「ダクト」の関係を明らかにしました。
最近の研究で、脈動オーロラの発生時には、地球大気中に降下してオーロラを光らせる電子のほかに、より高エネルギーの電子（相対論的電子）も降下して中間圏・上部成層圏のオゾン破壊を誘発することが示唆されています。本成果は、相対論的電子の宇宙空間における分布の可視化や地球大気中に降り込むメカニズムの解明につながることが期待されます。
図：2021年1月12日に光学機器、EISCATレーダー、あらせ衛星によって観測された時系列データ。オーロラの形状の違いに対応して、超高層大気の電子密度の様子、地球に近い位置おけるコーラス波動の観測の有無、降下電子のエネルギーが変化している。MLT (磁気地方時)、MLAT (磁気緯度)、Rはあらせ衛星の位置を表す指標である。MLATの大きさは磁力線に沿って地球に近いことを示しており、本研究において重要なパラメータである。
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本件に関する問い合わせ先
大阪大学大学院理学研究科宇宙地球科学専攻
准教授 横田 勝一郎（よこた しょういちろう）
E-mail:yokota@ess.sci.osaka-u.ac.jp