研究者業績

西野 真木

ニシノ マサキ  (Masaki Nishino)

基本情報

所属
国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所SLIMプロジェクトチーム 主任研究開発員
学位
博士(理学)(東京大学)
修士(理学)(東京大学)
学士(理学)(東京大学)

連絡先
nishinostp.isas.jaxa.jp
研究者番号
50466794
ORCID ID
 https://orcid.org/0000-0001-5992-445X
J-GLOBAL ID
200901053437969501
researchmap会員ID
1000316000

外部リンク

SLIMの主任研究開発員として下記のことをしています

  1. 運用スーパーバイザをしています
  2. マルチバンドカメラMBCの担当として、システム側と観測器チームを結びつけること
  3. 磁気圏・電離圏のデータ解析もしています(科研費基盤C)

I am looking for a new poisition on planetary plasma sciences.

宇宙環境学(惑星プラズマ科学や月面環境学をベースとして広がりのある分野)を研究・教育できるパーマネント職のポジションを探しています。場所は国内外を問いません。民間企業も含みます。


専門分野1 磁気圏プラズマ物理学

専門分野2 月面環境学(月環境学)

【概要】 人類をはじめとする地球上の生命は厳しい宇宙環境に曝されています。これから人類は月面や火星に進出しようしていますが、月や火星の環境が周囲の宇宙プラズマの条件によってどのように変化するのかを、より深く知る必要があります。

私はこれまで、惑星磁気圏や月における宇宙プラズマの観測的研究をベースとして、太陽風-固体天体表面の相互作用や、極端な太陽風条件に対する磁気圏・電離圏の応答を一貫して調べてきました。特に、主として探査機の観測データを解析することによって宇宙空間で起きている物理過程の解明を目指しています。近い将来には宇宙天気予報の月版である「月面環境予報」を実現します。応用的研究として彗星のプラズマ環境も勉強中です。また、地球・月・水星・彗星などの「その場」観測によって得られた知見を太陽系外惑星へどのように応用するか模索しています。(2023年の時点では火星探査機MAVENのデータ解析にハマっています。)

2020年代には実現する月の着陸探査に向けて、これまでの理工連携の枠組みに加えて「理工医連携」による学際的研究が必要です。特に、月面の宇宙放射線や帯電ダストなどの厳しい環境が人体や宇宙機・建造物に対してどのような影響を与えるのか、早急に評価を進める必要があります。そのため、地球電磁気・地球惑星圏学会の将来衛星探査ワーキンググループの月・小天体パネルで月環境探査の検討を進めています。

【政策論】科学・技術政策や氷河期世代ポスドク問題にも興味を持っています。2008年頃から中国の宇宙開発計画に着目しています。(科学技術の専門用語を含めて中国語を学習しています。)

【芸術活動】国立音大附属幼稚園でピアノに出会い、その後は合唱部の伴奏などで活動を続けてきました。合唱音楽ではフランスのバロック音楽を得意としています。アウトリーチ行事のときに惑星科学の講演とピアノ演奏を両方とも自分でおこなうことがあります。また、高校音楽の教科書の指導用CDにピアノ演奏が採用されています。ピアノのコンクール入賞歴があります。また、独立行政法人日本芸術文化振興会の助成を受けた演奏会に参加しています。


論文

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  • Y. Saito, S. Yokota, T. Tanaka, K. Asamura, M. N. Nishino, M. Fujimoto, H. Tsunakawa, H. Shibuya, M. Matsushima, H. Shimizu, F. Takahashi, T. Mukai, T. Terasawa
    GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS 35(24) 2008年12月  査読有り
    Interaction between the solar wind and objects in the solar system varies largely according to the settings, such as the existence of a global intrinsic magnetic field and/or thick atmosphere. The Moon's case is characterized by the absence of both of them. Low energy ion measurements on the lunar orbit is realized more than 30 years after the Apollo period by low energy charged particle analyzers MAP-PACE on board SELENE(KAGUYA). MAP-PACE ion sensors have found that 0.1%similar to 1% of the solar wind protons are reflected back from the Moon instead of being absorbed by the lunar surface. Some of the reflected ions are accelerated above solar wind energy as they are picked-up by the solar wind convection electric field. The proton reflection that we have newly discovered around the Moon should be a universal process that characterizes the environment of an airless body. Citation: Saito, Y., et al. (2008), Solar wind proton reflection at the lunar surface: Low energy ion measurement by MAP-PACE onboard SELENE (KAGUYA), Geophys. Res. Lett., 35, L24205, doi:10.1029/2008GL036077.
  • 西野 真木, 齋藤 義文, 横田 勝一郎, 浅村 和史, 田中 孝明, 綱川 秀夫, 渋谷 秀敏, 松島 政貴, 清水 久芳, 高橋 太, 「かぐや」MAPチーム
    遊・星・人 : 日本惑星科学会誌 17(3) 172-176 2008年9月25日  査読有り筆頭著者責任著者
    月は8割以上の時間を太陽風中で過ごすが,その際に夜側にウェイクと呼ばれる真空に近い領域が形成される.太陽風の電子は一部が夜側の月面に到達できるが,イオンは熱速度が太陽風速度と比較して圧倒的に遅いためウェイク側の月面には到達できないと考えられている.ところが今回,月周回衛星「かぐや」に搭載されたプラズマ・磁場観測装置(MAP)は,月の真夜中側100km高度のほぼ中央部分(太陽直下点の反対側付近の低緯度領域)で太陽風起源とみられるイオンを観測した.これらのイオンは一部が夜側の月面から飛来しており,夜側へと加速された太陽風が月面に衝突して反射したものを観測したと考えられる.また,ウェイク境界で太陽風イオンが夜側へ向かって加速される現場も観測された.これらの現象は何らかの理由でウェイク境界付近の電場が強まった結果として起きたものと考えられる.
  • Nishino MN, Fujimoto M, Phan TD, Mukai T, Saito Y, Kuznetsova MM, Rastätter L
    Physical review letters 101(6) 065003 2008年8月  査読有り筆頭著者責任著者
  • S. Kasahara, H. Hasegawa, K. Keika, Y. Miyashita, M. N. Nishino, T. Sotirelis, Y. Saito, T. Mukai
    ANNALES GEOPHYSICAE 26(12) 3955-3966 2008年  査読有り
    During a storm recovery phase on 15 May 2005, the Geotail spacecraft repeatedly observed high-energy (>180 keV) oxygen ions in the dayside magnetosheath near the equatorial plane. We focused on the time period from 11: 20 UT to 13:00UT, when Geotail observed the oxygen ions and the interplanetary magnetic field (IMF) was constantly northward. The magnetic reconnection occurrence northward and duskward of Geotail is indicated by the Walen analysis and convective flows in the magnetopause boundary layer. Anisotropic pitch angle distributions of ions suggest that high-energy oxygen ions escaped from the northward of Geotail along the reconnected magnetic field lines. From the low-energy particle precipitation in the polar cap observed by DMSP, which is consistent with magnetic reconnection occurring between the magnetosheath field lines and the magnetospheric closed field lines, we conclude that these oxygen ions are of ring current origin. Our results thus suggest a new escape route of oxygen ions during northward IMF. In the present event, this escape mechanism is more dominant than the leakage via the finite Larmor radius effect across the dayside equatorial magnetopause.
  • M. N. Nishino, M. Fujimoto, G. Ueno, K. Maezawa, T. Mukai, Y. Saito
    Annales Geophysicae 25(10) 2229-2245 2007年11月6日  査読有り筆頭著者責任著者
    Abstract. Through the effort to obtain clues toward understanding of transport of cold plasma in the near-Earth magnetotail under northward IMF, we find that two-component protons are observed in the midnight plasma sheet (−10>XGSM>−30 RE, |YGSM| <10 RE) under northward IMF by the Geotail spacecraft. Since the two-component protons are frequently observed on the duskside during northward IMF intervals but hardly on the dawnside, those found in the midnight plasma sheet are thought to come from the dusk flank. The cold proton component in the midnight region occasionally has a parallel anisotropy, which resembles that in the tail flank on the duskside. The flows in the plasma sheet with two-component protons were quite stagnant or slightly going dawnward, which supports the idea that the observed two-component protons in the midnight region are of duskside origin. Because the two-component protons in the midnight plasma sheet emerge under strongly northward IMF with the latitudinal angle larger than 45 degrees, and because the lag from the strongly northward IMF to the emergence can be as short as a few hours, we suggest that prompt plasma transport from the dusk to midnight region occurs under strongly northward IMF. We propose that the dawnward flows result from viscous interaction between the high-latitude portion of the plasma sheet and the lobe cell. Another candidate for plasma transport process from the dusk to the midnight region is turbulent flow due to vortical structures of the Kelvin-Helmholtz instability that developed around the dusk low-latitude boundary under strongly northward IMF. In addition, we also suggest that gradual cooling of hot protons under northward IMF is a global phenomenon in the near-Earth magnetotail.
  • M. N. Nishino, M. Fujimoto, G. Ueno, T. Mukai, Y. Saito
    Annales Geophysicae 25(9) 2069-2086 2007年10月2日  査読有り筆頭著者責任著者
    Abstract. To further our understanding of the solar wind entry across the magnetopause under northward IMF, we perform a case study of a duskside Kelvin-Helmholtz (KH) vortex event on 24 March 1995. We have found that the protons consist of two separate (cold and hot) components in the magnetosphere-like region inside the KH vortical structure. The cold proton component occasionally consisted of counter-streaming beams near the current layer in the KH vortical structure. Low-energy bidirectional electron beams or flat-topped electron distribution functions in the direction along the local magnetic field were apparent on the magnetosphere side of the current layer. We discuss that the bidirectionality of the electrons and the cold proton component implies magnetic reconnection inside the KH vortical structure. In addition, we suggest selective heating of electrons inside the vortical structure via wave-particle interactions. Comparing temperatures in the magnetosphere-like region inside the vortical structure with those in the cold plasma sheet, we show that further heating of both the electrons and the cold proton component is taking place in the cold plasma sheet or on the way from the vortices to the cold plasma sheet.
  • M. N. Nishino, M. Fujimoto, T. Terasawa, G. Ueno, K. Maezawa, T. Mukai, Y. Saito
    Annales Geophysicae 25(6) 1417-1432 2007年6月29日  査読有り筆頭著者責任著者
    Abstract. To investigate the cold plasma sheet formation under northward IMF, we study the temperature anisotropies of electrons and two-component protons observed by the Geotail spacecraft. The two-component protons, which are occasionally observed in the dusk plasma sheet near the low-latitude boundary, are the result of spatial mixing of the hot protons of the magnetosphere proper and the cold protons from the solar wind. Recent research focusing on the two-component protons reported that the cold proton component at times has a strong anisotropy, and that the sense of the anisotropy depends on the observed locations. Since electrons have been known to possess a strong parallel anisotropy around the low-latitude boundary layer, we compare anisotropies of electrons and protons to find that the strengths of parallel anisotropies of electrons and the cold proton component are in good correlation in the tail flank. The parallel anisotropy of electrons is stronger than that of the cold proton component, which is attributed to selective heating of electrons. We further find that the strengths of the parallel anisotropies in the tail flank depend on the latitudinal angle of the IMF; strong parallel anisotropies occur under strongly northward IMF. We discuss that the Kelvin-Helmholtz vortices, which developed under strongly northward IMF, and the resultant magnetic reconnection therein may lead to the strong parallel anisotropies observed in the tail flank.
  • M. N. Nishino, M. Fujimoto, T. Terasawa, G. Ueno, K. Maezawa, T. Mukai, Y. Saito
    Annales Geophysicae 25(3) 769-777 2007年3月29日  査読有り筆頭著者責任著者
    Abstract. In search for clues towards the understanding of the cold plasma sheet formation under northward IMF, we study the temperature anisotropy of the two-component protons in the plasma sheet near the dusk low-latitude boundary observed by the Geotail spacecraft. The two-component protons result from mixing of the cold component from the solar wind and the hot component of the magnetospheric origin, and may be the most eloquent evidence for the transport process across the magnetopause. The cold component occasionally has a strong anisotropy in the dusk flank, and the sense of the anisotropy depends on the observed locations: the parallel temperature is enhanced in the tail flank while the perpendicular temperature is enhanced on the dayside. The hot component is nearly isotropic in the tail while the perpendicular temperature is enhanced on the dayside. We discuss possible mechanism that can lead to the observed temperature anisotropies.
  • M. N. Nishino, M. Fujimoto, T. Terasawa, G. Ueno, K. Maezawa, T. Mukai, Y. Saito
    ANNALES GEOPHYSICAE 25(6) 1233-1233 2007年  
  • MN Nishino, T Terasawa, M Hoshino
    Frontiers in Magnetospheric Plasma Physics: Celebrating 10 Years of Geotail Operation 28-33 2005年  査読有り
    We have studied signatures of the cold plasma sheet in the duskside near-earth magnetotail with the Geotail data. In the duskside plasma sheet, cold plasmas are found 3-4 hours after the northward turning of the interplanetary magnetic field. The cold plasma sheet with two-temperature ions is often found on the duskside, while cold plasma sheet with one-temperature are also found on the duskside when northward interplanetary magnetic field continues for a very long interval (more than several hours). We discuss the development and evolution of the cold plasma sheet on the duskside.
  • MN Nishino, T Terasawa, M Hoshino
    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS 107(A9) 2002年9月  査読有り
    [1] We have analyzed the structure of the magnetotail current sheet during the northward interplanetary magnetic field (IMF) intervals, using the method devised by Sergeev et al. [1998]. Case studies suggest that systematic variations of the current sheet thickness are seen not only during substorm activities but also during a building up phase of the cold dense plasma sheet when the IMF is northward and the magnetosphere is geomagnetically quiet. It is further found that during such northward IMF intervals the plasma "vertical content," namely the product N(0)lambda with the plasma density N-0 at the plasma sheet center and the characteristic thickness lambda, showed an order-of-magnitude increase within several hours. We estimate plasma transport rate during the northward IMF to be as much as 10(26)/s, which cannot be neglected in comparison with that during the southward IMF (similar to10(27) s(-1)).
  • Masaki N. Nishino, Toshio Terasawa, Masaki Fujimoto
    Geophysical Monograph Series 133 265-272 2002年  査読有り
    It has been recognized that during extended periods of the northward interplanetary magnetic field the tail plasma sheet becomes cold and dense, showing a positive density correlation with the solar wind plasma. Recently it has been also recognized that the plasma density integrated along the Z (north-south) direction across the plasma sheet becomes also high during the northward IMF periods, which suggests a fairly high plasma supply rate of ~ 1026 protons/sec amounting nearly 10% of the enhanced supply rate during the southward interplanetary magnetic field periods. While the latter rate is considered to be caused by the efficient dayside magnetopause reconnection, it is not yet known how the plasma transport occurs during the northward interplanetary magnetic field periods. Since the highly evolved LLBL is also observed during such periods, we expect some causal relation between the plasma transport to the plasma sheet and the evolution of the LLBL. We review the key observations and discuss possible physical mechanisms of the plasma transportation.

主要なMISC

 57

講演・口頭発表等

 32
  • 西野真木, 宮下幸長, 細川敬祐, 齋藤義文
    日本地球惑星科学連合2024年大会 2024年5月27日 日本地球惑星科学連合
  • 西野真木
    太陽圏プラズマ物理におけるマルチメッセンジャー研究の進展 2024年3月6日  招待有り
  • 西野真木, 佐伯和人, 仲内悠祐, 大竹真紀子, 佐藤広幸, 石原吉明, 長岡央, 本田親寿, 山中千博, 前田孝雄, 西谷隆介, 荒木亮太郎, 坂井真一郎, 澤井秀次郎, 福田盛介, 櫛木賢一, 石田貴行
    日本惑星科学会2023年秋季講演会 2023年10月13日 日本惑星科学会
    JAXAの小型月着陸実証機SLIMは月面へのピンポイント着陸を行うとともに、着陸地点では搭載の近赤外マルチバンド分光カメラ(MBC)による科学観測を実施する予定である。SLIMの着陸予定地点であるSHIOLIクレーター近傍では月マントル物質の露出が期待されており、MBCの近赤外波長域での撮像により月マントル物質を構成するカンラン石などの鉱物を同定し、月マントル組成の推定をおこなう。我々のグループでは2022年度までにMBCの開発を完了し、SLIM探査機本体に搭載した。 SLIM探査機を載せたH2Aロケット47号機は、2023年9月に種子島宇宙センターから打ち上げられる予定である。打ち上げ後早い段階で、MBCの初期チェックアウトとして地球撮像およびダーク撮像をおこなう予定である。その後、数ヶ月間の深宇宙クルーズを経て探査機を月周回軌道に投入した後、月面の日照領域を撮像し較正観測をおこなう。通常の科学観測は着陸後に実施する。 地球撮像・月撮像をおこなうパスは、画角のなるべく多くの領域を地球もしくは月面明部が占める時間帯が望ましい一方で、システム側に影響を与えない時間帯とする必要があり、打上予定日ごとの予測軌道に基づいて撮像パスを検討した。 月面で観測を開始するまでMBCの可動部にロンチロックがかかっており、チェックアウト観測では波長750 nmに固定、フォーカスを無限遠に固定した撮像をおこなう。一方で、露光時間は初期チェックアウトの時点で可変であり、3種類の露光時間を試すとともに、オート露光の動作確認をおこなう予定である。波長の変更(フィルタホイール動作)とフォーカスを変更する撮像は、月面でロンチロック解除後におこなう。 月面への着陸後は、1枚撮像(撮像機能の確認)、ロンチロック解除、1シーン撮像(10枚で1シーン)、スキャン撮像、ダーク撮像、スキャン結果に基づいた詳細撮像観測(約10シーン)の順におこなう予定であり、これらが成立するようにダウンリンク期間・冷却期間・地上局切替期間・その他システム運用の期間を設定する。 講演ではSLIMプロジェクトおよびMBCの概要を述べるとともに、初期チェックアウトを含めたMBCの観測計画を紹介する予定である。
  • 地球電磁気・地球惑星圏学会 第154回総会・講演会 2023年9月25日 地球電磁気・地球惑星圏学会
  • M. N. Nishino, Y. Saito, Y. Harada, H. Tsunakawa, Y. Kasahara, F. Takahashi, S. Yokota, M. Matsushima, H. Shibuya, H. Shimizu, Y. Miyake, H. Usui, S. Kurita, H. Kojima, Y. Miyoshi, S. Abe, Y. Miyashita, S. Kasahara, S. Nakamura, T. Nakagawa
    Symposium on the Future of Heliospheric Science: From Geotail and Beyond 2023年3月31日  招待有り

担当経験のある科目(授業)

 2

主要なWorks(作品等)

 7

共同研究・競争的資金等の研究課題

 6

社会貢献活動

 1

メディア報道

 1

その他

 1