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カテゴリ： 研究者のつぶやき
以下のような記事をみつけました。
EISCAT（による極域イオン上昇流の研究）
尚、EISCATは、 アイスキャット と発音します。
私の専門がまさに関係するもので、 ５ Earth Radii（RE、地球半径6371km=1REの5倍）より高いところ（正確には、地球磁気圏境界付近の10-12REが下限）での イオンの加熱・加速 は私や私の同僚の研究が最先端をいっていると自負しているので、コメントさせて頂きます。
●地球の重力を振り切って、例えば、酸素原子イオン（O+）が地球を脱出するために必要なエネルギーは10eV(electron volt)以上です。従って、O+より軽い水素原子イオン(H+、要はプロトン＝陽子です)はもっと低いエネルギーで充分です。
●10eVは、従って、thermal energy（熱的エネルギー）と言われていますが、EISCATなどの観測では、10eVより大きなエネルギーを持つO+を～100km近辺で観測しています。100eV以下までのエネルギーをsuprathermal（超熱的）、それ以上のエネルギーになるとnon-thermal（非熱的）と、業界では称しています。
●私（や、私の同僚）のここ数年での研究によると、5RE以上磁気圏境界より内側までの領域で、特に、昼側のCuspからそれより高緯度側の領域（専門用語では、Polar Capと言います。ただ、CuspからPolar Capの間にもいくつかの領域がありますが・・・）で、1keV以上のエネルギー（これらは特別に、energeticと称されます）を持つO+を統計的に同定しています。この研究自体は、事象例はそれまであったものの、統計的に同定したことで確実になったために、 画期的なもの でした。
イオン上昇流（別名、polar windと言われています） と呼ばれる現象が観測されていますが、上昇はしてもエネルギーが低い場合はリターンすることもあり、実際は、下降流が割と大きな比率を占めます。
●問題は、Cusp（正確には、 朝側のCleftと呼ばれる領域 で）上昇しているイオン流がリターン（下降）を免れるだけのエネルギーを得ていることが多いことが分かっています。つまり、上昇しているイオンはそのまま上昇を続けて、電離圏を出て、磁気圏に入ることが可能なわけです。ただ、CleftはCuspの低緯度側で、しかも、領域的にはすごく狭い領域。明らかに、極域上昇流とは異なる性質のものを作っているわけです。
●電気を帯びた粒子は、磁場のあるところでは、 磁力線に巻きついたgyro-motionをするという性質 がありますが、gyro-motionはジャイロ半径が磁場の強さに依って決まっていて、そのジャイロ半径と同じ大きさの振幅を持つ電磁場（この場合、AC場を考えます）で、 波動ー粒子相互作用 が可能になります。電磁場（波動）から （大抵の場合）共鳴的に 粒子がエネルギーをもらうわけです。
●イオン粒子がエネルギーをもらう（加速される）過程は、力学的なものもあり、
地球磁場の高高度での曲率に由来する 遠心力加速 というのがあります。ただ、この物理過程は 加速は出来ても、加熱することは出来ず、観測結果（これも私達が最初に示した）と一致しません 。
上昇流生成過程と生成場所 は、加熱・加速と同じくらい分かっていないことで、それが分かるとこれもセンセーショナルなことなのです。
折角、EISCATの本部のあるキルナに住んでいるので、研究の活動幅と対象を広げてEISCATにも参入したいと、個人的に考えています。
EISCAT（による極域イオン上昇流の研究）
尚、EISCATは、 アイスキャット と発音します。
私の専門がまさに関係するもので、 ５ Earth Radii（RE、地球半径6371km=1REの5倍）より高いところ（正確には、地球磁気圏境界付近の10-12REが下限）での イオンの加熱・加速 は私や私の同僚の研究が最先端をいっていると自負しているので、コメントさせて頂きます。
●地球の重力を振り切って、例えば、酸素原子イオン（O+）が地球を脱出するために必要なエネルギーは10eV(electron volt)以上です。従って、O+より軽い水素原子イオン(H+、要はプロトン＝陽子です)はもっと低いエネルギーで充分です。
●10eVは、従って、thermal energy（熱的エネルギー）と言われていますが、EISCATなどの観測では、10eVより大きなエネルギーを持つO+を～100km近辺で観測しています。100eV以下までのエネルギーをsuprathermal（超熱的）、それ以上のエネルギーになるとnon-thermal（非熱的）と、業界では称しています。
●私（や、私の同僚）のここ数年での研究によると、5RE以上磁気圏境界より内側までの領域で、特に、昼側のCuspからそれより高緯度側の領域（専門用語では、Polar Capと言います。ただ、CuspからPolar Capの間にもいくつかの領域がありますが・・・）で、1keV以上のエネルギー（これらは特別に、energeticと称されます）を持つO+を統計的に同定しています。この研究自体は、事象例はそれまであったものの、統計的に同定したことで確実になったために、 画期的なもの でした。
イオン上昇流（別名、polar windと言われています） と呼ばれる現象が観測されていますが、上昇はしてもエネルギーが低い場合はリターンすることもあり、実際は、下降流が割と大きな比率を占めます。
●問題は、Cusp（正確には、 朝側のCleftと呼ばれる領域 で）上昇しているイオン流がリターン（下降）を免れるだけのエネルギーを得ていることが多いことが分かっています。つまり、上昇しているイオンはそのまま上昇を続けて、電離圏を出て、磁気圏に入ることが可能なわけです。ただ、CleftはCuspの低緯度側で、しかも、領域的にはすごく狭い領域。明らかに、極域上昇流とは異なる性質のものを作っているわけです。
●電気を帯びた粒子は、磁場のあるところでは、 磁力線に巻きついたgyro-motionをするという性質 がありますが、gyro-motionはジャイロ半径が磁場の強さに依って決まっていて、そのジャイロ半径と同じ大きさの振幅を持つ電磁場（この場合、AC場を考えます）で、 波動ー粒子相互作用 が可能になります。電磁場（波動）から （大抵の場合）共鳴的に 粒子がエネルギーをもらうわけです。
●イオン粒子がエネルギーをもらう（加速される）過程は、力学的なものもあり、
地球磁場の高高度での曲率に由来する 遠心力加速 というのがあります。ただ、この物理過程は 加速は出来ても、加熱することは出来ず、観測結果（これも私達が最初に示した）と一致しません 。
上昇流生成過程と生成場所 は、加熱・加速と同じくらい分かっていないことで、それが分かるとこれもセンセーショナルなことなのです。
折角、EISCATの本部のあるキルナに住んでいるので、研究の活動幅と対象を広げてEISCATにも参入したいと、個人的に考えています。
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