昼間の午後側で準周期的に高緯度伝搬する可視オーロラの研究

*村田 洋三[1], 佐藤 夏雄[2], 山岸 久雄[2], 行松 彰[2]
菊池 雅行[2], 巻田 和男[3], 小川 忠彦[4], 楊 恵根[5]
劉 瑞源[5], A. D. M. Walker[6], Mark Lester[7]

総合研究大学院大学[1]
国立極地研究所[2]
拓殖大学[3]
名古屋大学太陽地球環境研究所[4]
中国極地研究所[5]
ナタル大学[6]
レスター大学[7]

Observations of quasi-periodic optical aurora moving poleward in the postnoon sector

*Yozo Murata[1] ,Natsuo Sato [2],Hisao Yamagishi [2]
Akira Sessai Yukimatu [2],Masayuki Kikuchi [2]
Kazuo Makita [3],Tadahiko Ogawa [4],Yang Huigen [5]
Liu Ruiyuan [5],A. D. M. Walker [6],Mark Lester [7]
The Graduate University for Advanced Studies[1]
National Institute of Polar Research[2]
Takushoku University[3]
Solar-Terrestrial Environment Laboratory, Nagoya University[4]
Polar research institute of China[5]
Space Physics Research Institute, University of Natal[6]
Department of Physics and Astronomy, University of Leicester[7]

A number of quasi-periodic optical auroras have been observed at postnoon sector by using all-sky TV camera and meridian scanning photometer (MSP) . The morphology of quasi-periodic aurora is varied with respect to the temporal / spatial variations and mechanisms are still unclear. The field of view of the Syowa East HF radar covers over the Chinese Zhongshan Station (invariant latitude is 74.5。S and MLT=UT+1.5hr) in Antarctica, where an all-sky TV camera and a high-speed (8 sec) multi-channel (427.8 nm, 557.7nm, 630.0nm) meridian scanning photometer are operating. Such coordinated tools give us an opportunity to observe quasi-periodic (~2 min - 10 min) variations of optical aurora which are some outstanding characteristics in the dayside cusp region.
We report a case study of quasi-periodic optical aurora observed at Zhongshan during ~1200-1400 UT on 3 August, 1997. Characteristics of the quasi-periodic aurora are summarized as following; (1) fine structure was consisted with an east- west aligned band/arc type discrete aurora, (2) time variations were found with period of ~2-min to ~10-min and (3) the luminosity position moved poleward quasi-periodically. Interestingly the Pc 5 type magnetic pulsations observed at Zhongshan and Syowa in Antarctica during this time interval and also IMAGE magnetometer array in the Arctic had revealed typical field line resonance. We show some evidence that the close correlation between quasi-periodic aurora and magnetic pulsations.

昼間側のカスプ／クレフト域では、しばしば準周期的な時間的／空間 的変動を見せるオーロラが観測される。このようなオーロラは準周期 的な粒子の振り込みによって起こると考えられるが、その周期性や形 態は様々で、その発生機構は明らかとなっていない。南極の中山基地 は、昭和基地よりも高緯度側の地磁気緯度が~-74.5ノ位置するため、 昼間の午後側におけるこのオーロラを観測するのに適している。本研 究では、中山基地の全天TVカメラと多色掃天フォトメータを主に用い 、地上磁場とその上空をカバーするSyowa East HFレーダー及び北半球 側で共役の関係にあるCUTLASS (Iceland East) レーダーとIMAGE chai nの磁場データとを合わせて解析し、このオーロラの詳細な時間的／空 間的発展を議論する。
　1997年8月3日にはSyowa East HFレーダーが 中山基地上空を高時間分解能(17秒)で観測していた。中山基地は快晴 で、12時10分(UT)から13時50分(UT)(MLT = UT + 1.5h)にかけてこの準 周期的可視オーロラが観測された。オーロラの形状は東西にのびたア ーク／バンド状で、高緯度側への移動を顕著に見せながら5〜10分の周 期で明滅していた。一方、IMAGE chainの磁場データの解析からは、磁 気緯度73゜付近でFLRを伴うPc5帯の地磁気脈動が確認された。興味深 いのは、オーロラの準周期的な変動と地磁気脈動を比較したところ、 両者に密接な関係がみられたことである。本発表では1997年、1999年 、2000年の中山基地のオーロラデータを基に、このイベントにみられ るアークの高緯度側への移動と地磁気脈動の関係について注目し、新 たにわかったことを報告する予定である。