磁場擾乱に伴う対流電場の発達およびエネルギー伝搬過程

地球周辺の宇宙空間は、太陽風と地球の固有磁場との相互作用により「磁気圏」と呼ばれる領域を形成します。太陽風や磁気圏尾部からのエネルギー注入に伴い、大規模な電場が急激に発達、そして地球方向へと伝搬し、磁気圏内の荷電粒子や電磁場エネルギーの輸送・加速を引き起こすことが知られています。このような「磁気圏の大規模構造変動に伴う磁場擾乱現象」に対する応答やエネルギー輸送過程を理解するためには、プラズマ輸送そのものを担う電場の時間的・空間的な発達・伝搬過程を詳細に調べる必要があります。そこで、近年打ち上げられたTHEMIS衛星やRBSP衛星、およびSuperDARNレーダーなどによる磁気圏・電離圏電場の同時多点観測データを解析し、磁場擾乱現象に伴う電場の発達・伝搬過程およびエネルギー輸送過程を観測的に明らかにしようとしています。

図は朝夕方向の電場の発達過程を空間的に示したものです。太陽風の急激な変化によって地球の磁気圏が圧縮され、その圧縮波の伝搬に伴って西向きの電場が全球的に発達します（右上→左下）。その後、地球磁気圏の対流が強まり、夕方方向の電場が発達します（右下）。（高橋直子）