松岡彩子 理学研究科教授、海老原祐輔 生存圏研究所教授、北村成寿 名古屋大学特任助教らの国際研究グループは、ジオスペース探査衛星「あらせ」の地球近傍の宇宙空間の観測データと、太陽風の同時観測データを解析し、2024年5月に発生した巨大磁気嵐時のリングカレントを担うイオンの大部分が地球起源の重イオンであることを示し、そのイオンの分布の時間変化、空間構造の同定に成功しました。
磁気嵐时のリングカレントは高エネルギーイオンが主に担っていることが知られ、このイオンの组成やエネルギーなどの特性の理解は磁気嵐の発达の理解に决定的な要素です。リングカレントのイオンは太阳风起源と地球起源のものの混合であることが知られていました。今回の巨大磁気嵐の駆动源の太阳风は高密度で、太阳风起源イオンもある程度寄与する可能性も予想されました。しかし、観测されたイオンは地球起源イオン、特に重イオンが圧倒的で太阳风起源イオンの寄与は极めてわずかでした。これは、地球大気からのイオン供给、加速过程が巨大磁気嵐の発达に圧倒的に重要であることを示しています。さらに、リングカレントのイオンの高圧部では磁场强度が40%も减少しており、背景磁场の大きな変形を通じて、高エネルギーの电子の消失への大きな影响も期待されます。本研究结果は、核となる重要过程の同定を通じて、発生频度の低い巨大磁気嵐时の地球周辺の宇宙环境変动の理解、予测に贡献する贵重な事例です。
本研究成果は、2026年6月27日に、国際学術誌「Science Advances」に掲載されました。
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Naritoshi Kitamura, Kazuhiro Yamamoto, Shoichiro Yokota, Satoshi Kasahara, Ayako Matsuoka, Kazushi Asamura, Yusuke Ebihara, Lynn M. Kistler, Kunihiro Keika, Atsuki Shinbori, Tomoaki Hori, Yoshizumi Miyoshi, Akimasa Ieda, Chae-Woo Jun, Mariko Teramoto, Masahito Nosé, Masafumi Hirahara, Kanako Seki, Nana Higashio, Iku Shinohara (2026). Extreme dominance of Earth-origin heavy ions in the intense ring current near the Earth during the May 2024 super geomagnetic storm. Science Advances, 12, 26, eaee1069.
