国立大学法人東海国立大学機構 黑料网宇宙地球环境研究所の塩川和夫教授，叁好由纯教授，大山伸一郎講師は，金沢大学理工研究域電子情報通信学系の尾﨑光紀准教授，八木谷聡教授，今村幸祐准教授，金沢大学学術メディア創成センターの笠原禎也教授，国立極地研究所の田中良昌特任准教授，小川泰信教授，片冈龙峰准教授，门仓昭教授，電気通信大学の細川敬祐教授らの共同研究グループと共に，オーロラ現象の地上観測から，宇宙で発生するコーラス電磁波※1の発生域における周波数特性を明らかにしました。
半世纪以上にわたり世界中の科学卫星は，地球周辺の宇宙でプラズマを加速させる自然电磁波のコーラス电磁波を调べています。コーラス电磁波は，地球周辺のプラズマを放射线になるまで加速させるだけでなく，地球磁力线に沿ってプラズマを地上へ降下させフラッシュオーロラ※2などの特殊なオーロラ现象を発生させます。コーラス电磁波は，电子ジャイロ周波数※3の半分を基準に，高周波コーラスと低周波コーラスに分かれて観测されています。コーラス电磁波の周波数により，コーラス电磁波が影响を与える电子エネルギーは异なります。このため，宇宙の発生域におけるコーラス电磁波の周波数分布を明らかにすることは，地球周辺プラズマ环境の理解に重要です。しかし，コーラス电磁波は発生域から离れて伝搬するため，科学卫星による电磁波観测だけでは発生域と発生域から离れた位置のコーラス电磁波の周波数分布を区别することが困难でした。
本研究グループは，コーラス电磁波に伴い発生するオーロラ现象であるフラッシュオーロラの时间特性から，宇宙のコーラス电磁波の周波数分布を调べました。低いエネルギーのオーロラを光らせる电子は地上に遅く到达，高いエネルギーの电子は地上に速く到达し，电子エネルギーはコーラス电磁波の周波数と関係するため，オーロラの时间特性から宇宙のコーラス电磁波を调べられると考えました。オーロラ観测とコンピュータによる数値计算を駆使し，宇宙の発生域において低周波から高周波までコーラス电磁波の周波数分布が连続であると，観测されたフラッシュオーロラの时间特性を再现することができました。つまり，卫星位置が発生域かどうかを特定することが难しかったため，卫星位置において低周波コーラスと高周波コーラスは，それぞれ分かれて観测されることがありましたが，コーラス电磁波の発生から伝搬までの全ての物理过程を含んだフラッシュオーロラを解析したからこそ，远くの宇宙で発生するコーラス电磁波の周波数特性を详细に明らかにすることができました。
コーラス電磁波は，地球だけでなく磁石になっている他の惑星でも観測されています。しかし，磁石になっている水星においてコーラス電磁波はまだ調べられていません。現在，水星に向けて宇宙空間を航行中の水星磁気圏探査機「みお」との電磁波観測と本研究で明らかとなった地球での知見を比較することにより，水星におけるコーラス電磁波の電子への影響が明らかになることが期待されます。本研究成果は，2022年5月11日9時（米国東部標準時間）に米国地球物理学連合の発行する論文誌『Geophysical Research Letters』に掲載されました。
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※1 コーラス电磁波
电子が磁力线に沿って，らせん运动することによって生じる自然电磁波のこと。
※2 フラッシュオーロラ
カーテン状に揺らめくオーロラと异なり，1秒以下の発光时间で突発的に発光する云状のオーロラ现象のこと。
※3 电子ジャイロ周波数
电子が磁场に対して回転运动する周波数のこと。
雑誌名：Geophysical Research Letters
論文名：Slow contraction of flash aurora induced by an isolated chorus element ranging from lower-band to upper-band frequencies in the source region（発生域で低周波帯から高周波帯まで変動する孤立コーラスエレメントによって引き起こされるフラッシュオーロラのゆっくりとした収縮）
著者：Mitsunori Ozaki, Satoshi Yagitani, Kazuo Shiokawa, Yoshimasa Tanaka, Yasunobu Ogawa, Keisuke Hosokawa, Yoshiya Kasahara, Yusuke Ebihara, Yoshizumi Miyoshi, Kousuke Imamura, Ryuho Kataoka, Shin-ichiro Oyama, Teppei Chida & Akira Kadokura
（尾﨑光纪1，八木谷聡1，塩川和夫2，田中良昌3，小川泰信3，细川敬祐4，笠原禎也1，海老原祐辅5，叁好由纯2，今村幸祐1，片冈龙峰3，大山伸一郎2，千田哲平1，门仓昭3）
1. 金沢大学
2. 黑料网
3. 国立極地研究所
4. 電気通信大学
5. 京都大学
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