海老原祐輔 生存圏研究所准教授、福田陽子 東京大学博士課程学生、片岡龍峰 国立極地研究所准教授らの研究グループは、名古屋大学などと共同で、3年間にわたるオーロラの連続高速撮像により、これまで観測された中で最速のオーロラの明滅現象を発見し、その発生メカニズムを明らかにしました。
本研究成果は、2017年5月13日に米国の科学雑誌「Geophysical Research Letters」で公開されました。
研究者からのコメント
极限的なオーロラを求め、粘り强く観测を続けました。
概要
オーロラと闻くと、ゆっくりとゆらめく光のカーテンを思い浮かべるかもしれません。ところが、ブレイクアップと呼ばれるオーロラの爆発现象が起こると、カーテンの一部で明るさや动きが非常に激しく変化する「フリッカリング」という现象が见られることがあります。このフリッカリングオーロラは、オーロラ现象の中でも明るさが最も速く変化するもので、酸素イオンのサイクロトロン振动数(电子やイオンが磁力线の周りを円运动する际の角振动数)に相当する10分の1秒前后の周期で明灭していることが报告されています。
本研究グループは、さらに高速の明灭を検出するため、毎秒160フレームの撮影が可能な高速撮像カメラを使用して连続観测を実施しました。その结果、酸素イオンによる10分の1秒周期の明灭と同时に、50分の1秒周期の明灭や、80分の1秒周期という高速の明灭を発见しました。これは、フリッカリングオーロラが酸素イオンだけではなく、水素イオンの影响を受けた电磁イオンサイクロトロン波(宇宙空间に存在するプラズマ波动の一种)によっても引き起こされている証拠と言えます。この结果は、オーロラの発生要因である电子とプラズマ波动の相互作用についての理解に贡献することが期待されます。
図:フリッカリングオーロラ。真ん中の淡いピンク色の部分が明灭する。
(撮影:Ayumi Y. Bakken、撮影地:米国?アラスカ州フェアバンクス、撮影日時:2015年3月18日)
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Yoko Fukuda, Ryuho Kataoka, Herbert Akihito Uchida, Yoshizumi Miyoshi, Donald Hampton, Kazuo Shiokawa, Yusuke Ebihara, Daniel Whiter, Naomoto Iwagami and Kanako Seki (2017). First evidence of patchy flickering aurora modulated by multi-ion electromagnetic ion cyclotron waves. Geophysical Research Letters, 44(9), 3963–3970.