研究者業績
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 教授
- 学位
- 理学博士(1998年3月 早稲田大学)
- J-GLOBAL ID
- 200901062235719944
- researchmap会員ID
- 1000320874
研究分野
4学歴
1-
- 1998年
論文
171-
AGU Advances 7(3) 2026年6月4日Abstract Pulsating aurorae are prominent auroral emissions in the polar regions, typically occurring in the morning hours during the recovery phase of auroral substorms. These aurorae usually consist of round‐shaped patches of emission, with luminosity that pulsates at intervals ranging from less than a second to several tens of seconds. Here, we present, for the first time, a unique case of a pulsating aurora that expanded radially outward in all the directions and repeatedly formed a ring‐shaped structure. The speed of expansion, which was at least several tens of kilometers per second at ionospheric altitudes, cannot be attributed to the horizontal convective motion of plasma in the ionosphere. In the magnetosphere, corresponding to the expanding ring‐shaped aurora, the Arase satellite detected successive enhancements of natural electromagnetic waves known as a “chorus.” These chorus waves scatter energetic magnetospheric electrons into the ionosphere, resulting in pulsating diffuse aurorae. Notably, the satellite observed systematic delay in the timing of chorus detections, which suggests that a similar circularly expanding feature existed in space. These simultaneous observations of expanding features in both the ionosphere and the magnetosphere demonstrate that the temporal evolution of the shape of a pulsating aurora manifests the spatiotemporal evolution of the source of plasma waves in space.
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Journal of Geophysical Research: Space Physics 131(4) 2026年4月3日Abstract Analyzing the dynamics of trapped electron fluxes in the Earth's outer radiation belt is a complex task, due to the presence of insufficiently known parameters and the long runtimes of multi‐dimensional radiation belt codes, preventing a thorough examination of dependencies on all parameters. Here, we present an approximate eigenfunction modeling of whistler‐mode wave‐driven electron pitch‐angle diffusion, slightly generalized compared to previous work. This new model can approximately describe, in an easy, flexible, and fast way, both the asymptotic electron pitch‐angle distribution (PAD) at all pitch angles and its temporal evolution toward this final state, in both weak and strong diffusion regimes, in the presence of a finite, time‐varying electron source. In this model, wave‐driven pitch‐angle diffusion is assumed to prevail over energy diffusion and radial diffusion, limiting its applicability to the plasmasphere or intervals of smooth decay of the electron flux outside the plasmasphere, during moderately active periods. We propose a new method, based on this model, for estimating the energy spectrum and temporal variation of the electron source. We investigate the dynamics of the electron flux measured by the Van Allen Probes and Arase spacecraft during two events in 2018 and 2022 in the outer radiation belt. We demonstrate that the new model can reproduce the evolution of the measured electron flux and of its PAD, provided that the magnitude of diffusion rates is normalized to the observed decay timescale in the 300–600 keV range and that a finite electron source term is included below 300 keV.
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Applied Thermal Engineering 291 130129-130129 2026年4月
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Journal of Geophysical Research: Space Physics 131(4) 2026年3月28日Abstract The May 2024 geomagnetic superstorm provided the opportunity to explore how strong wave‐particle interactions affect energetic electron precipitation under intense driving. Using coordinated measurements from a balloon‐borne Timepix‐based X‐ray detector, ground‐based riometers and magnetometers, and Arase satellite observations, we identified quasi‐periodic bursts of energetic electron precipitation coincident with Pc5 ultra low frequency (ULF) wave oscillations. Arase satellite data revealed energy‐dispersed trapped energetic electron flux modulations in the “seed” energy range, indicating that trapped electron flux was likely modulated by ULF waves. This letter reveals that these flux enhancements surpassed the Kennel‐Petschek (K‐P) limit, creating intense chorus waves and driving periodic electron precipitation. Drift‐dispersion analysis traced these modulations back to a source in the post‐noon magnetospheric sector, matching balloon and ground‐based measurements. Here, we propose a novel indirect ULF wave‐driven mechanism for modulated energetic electron precipitation, whereby periodic modulations of “seed” electron fluxes enhance electron losses.
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GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS 53(3) 2026年2月1日
MISC
204-
EARTH PLANETS AND SPACE 70 2018年1月8日
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応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 63rd ROMBUNNO.20P‐KD‐7 2016年3月3日
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電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 115(67) 35-38 2015年5月29日
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日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 70(1) ROMBUNNO.21PDD-13-417 2015年3月24日
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 14 151-160 2015年3月月周回探査衛星SELENE に搭載されたα線検出器(ARD : Alpha-Ray Detector)は月面から放出されるRn-222 およびその崩壊過程で生じるPo-210 から放射されるα線を観測し,月表層下のウラニウムの分布および断層などの地殻構造,月の希薄大気の動態等に関する情報を得ることを目的とする.本論文では,ARD のデータ処理の流れと,角度応答関数を考慮した月面のα線強度分布の導出方法について紹介する.この方法は月ラドンα線観測データの解析では始めて用いられるもので,α線強度分布マップの解像度を向上し,月地形等の詳細な比較を可能とする.
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日本物理学会講演概要集 69(2) 49-49 2014年8月22日
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JPS Conf. Proc. 1(015100) 2014年3月 査読有り
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電子情報通信学会技術研究報告 113(367(SANE2013 107-112)) 7-12 2013年12月13日ジオスペース探査衛星ERG(Energization and Radiation in Geospace)は,これまで集中的な直接観測が成されてこなかった放射線帯領域を含むジオスペースを観測し,この領域のもつ相対論的粒子の加速機構や宇宙嵐に伴うジオスペース変動の解明を行う.このERG衛星による粒子観測は,計6つの電子・イオン計測器を用いて行われ,その電子計測器の一つであるHEP-eは,0.07〜2MeVの電子をSSSD(Single-sided Silicon Strip Detector)により検出し,VATAと呼ばれる放射線計測用ASICを用いて計数処理をすることになる.このERG搭載型HEP-e用ASICは,MMO(Mercury Magnetospheric Orbiter)搭載型HEPのASICに対し,さらにADC機能を実装することで,計測系全体の更なる小型化・省電力化を達成しているが,運用における処理速度においてはまだ不確定な部分があった.本研究による性能評価を経て,ERG用VATAは,単体では5.5kHzでの処理ができることを確認し,計測系全体においては低くとも1.86kHzでの計数が可能であることを示した.
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電子情報通信学会技術研究報告 112(330(SANE2012 110-119)) 41-45 2012年11月23日ERG衛星は放射線帯の高エネルギー粒子の加速機構を解明することを目的に,2015年に打ち上げられる.高エネルギー粒子加速機構の解明は,基礎科学の発展と宇宙天気予報の実用化の両面に関して重要な課題である.放射線帯の高エネルギー電子は,地磁気嵐などの発達中に急激な増加が観測されることがある.大きな地磁気嵐が発生した時,高エネルギー電子は基準設計で予想されるカウントレートを越えてしまい,入射電子の数え落しを引き起こす.この研究ではERG衛星に搭載する電子検出器の有感面積を,読み込み回路の設定のみで減らし,計測レンジを広げる検証試験を行った.
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日本物理学会講演概要集 67(1) 126-126 2012年3月5日
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日本物理学会講演概要集 66(1) 124-124 2011年3月3日
共同研究・競争的資金等の研究課題
30-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 2020年4月 - 2023年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A) 2016年4月 - 2020年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(A) 2014年4月 - 2017年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2012年6月 - 2017年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A) 2012年4月 - 2016年3月