能势正仁 理学研究科助教らの研究グループは、地上で古くから计测されてきた地磁気(地球の持つ磁场）の変化を记録したデータを利用して、1956年から1975年のプラズマ环境、特にプラズマの重さがどのように変化しているかを推定することに世界で初めて成功しました。
本研究成果は、アメリカ地球物理学連合が発行する「Journal of Geophysical Research誌」のWEB版に2016年5月17日に掲載されました。
研究者からのコメント
「温故知新」という言叶がある通り、古き时代の宇宙环境を知ることは、今后の変化を予测する上で大変重要なことです。アナログデータをデジタル化することで、データを取得された先人の努力を无駄にすることなく、今回のような研究成果を得ることができました。作成したデジタルデータは、谁もが将来の研究に活かせることができるようにページ下部の関连サイトで公开しています。
概要
気象卫星ひまわりや放送卫星(颁厂/叠厂)が飞翔している地球周辺の宇宙空间は、真空ではなく、荷电粒子からなるプラズマで満たされています。このプラズマ环境は、ちょうど地球上で大気环境が暑くなったり寒くなったり蒸し暑くなったり乾燥したりするのと同じように、大きく変化することが分かっています。现代では、こうした「宇宙の天気」を调べるために、科学卫星が多数打ち上げられています（図）。
将来的に地球周辺のプラズマ环境がどのように変わっていくかを理解するためには、昔の环境を知ることが重要になります。しかしながら、人工卫星の时代が幕を开けたのはスプートニク1号が打ち上げられた1957年からで、定常的にプラズマの环境が计测され出したのは1960年台半ばから后半以降であり、それより昔の时代にプラズマ环境を直接観测したデータはないので、何らかの方法で推定するしかないというのが実情でした。
本研究グループは、プラズマ环境を推定するため、印画纸に记録していた地磁気の记録をスキャナーで电子画像に変换し、その电子画像から线を自动的に読み取ってデジタルデータを作成する、という2段阶で地磁気のデジタルデータ化を行いました。この方法によって、科学卫星による観测が一般的になる以前の1956‐1975年の地磁気の変动をコンピューターで扱えるようになりました。
次に、地磁気の振动现象を选び出し、その振动数から宇宙空间のプラズマ环境の推定を行いました。プラズマが軽ければ、地磁気の振动数が高くなり、プラズマが重ければ、地磁気の振动数が低くなるという原理を応用しています。
この结果、1964年顷と1975年顷は、プラズマはほとんどすべてが水素イオンでできていましたが、1958年顷と1970年顷は、7-10％程度の酸素イオンが混じっており、全体の重さとしては2倍以上に変化していたことが明らかになりました。
図１：地球周辺の宇宙空间に存在するプラズマとそれを観测する科学卫星のイメージ。
（本イラストに描かれた卫星は、打ち上げ予定のジオスペース探査卫星贰搁骋（提供闯础齿础））
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
K. Yamamoto, M. Nosé, N. Mashiko, K. Morinaga and S. Nagamachi. (2016). Estimation of magnetospheric plasma ion composition for 1956–1975 by using high time resolution geomagnetic field data created from analog magnetograms. Journal of Geophysical Research: Space Physics
関连サイト
World Data Center for Geomagnetism, Kyoto
気象庁地磁気観测所
