地球磁気圏放射線帯における高エネルギー粒子ダイナミクスの解明

平成22 (2010) 年度ミッション専攻研究員
疋島充

地球は磁気圏と呼ばれる磁場が存在する領域で覆われている。この磁気圏内部には放射線帯と呼ばれる高エネルギーのプラズマ荷電粒子が捕捉されている領域が存在する。また放射線帯には我々の生活に密に繋がりのある数多くの通信・気象・GPS 衛星などが飛翔しており、高エネルギー粒子による電子回路破壊、通信障害、また船外活動を行う宇宙飛行士の被爆などの影響が懸念されており、実際に数例の被害が報告されている。また放射線帯の高エネルギー粒子は太陽活動に起因して生成・消失するという特異な面を見せる。一方、磁気圏には多様なプラズマ電磁波動が存在しており、放射線帯に存在するコーラスエミッションと呼ばれるプラズマ波動は高エネルギー粒子の生成・消失機構に大きく関与していると示唆されている。

本研究では、スーパーコンピュータを用いた大規模計算機シミュレーションを用いて、放射線帯プラズマ環境をモデリングすることにより、コーラスエミッションと高エネルギープラズマ粒子の相互物理過程を解析し、磁気圏放射線帯環境の高エネルギー粒子のダイナミクスの把握に努める。