July 2013
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太陽地球環境研究所の新しい建物が完成
所長 松見 豊
け、第 2 期・第 3 期工事によりエコトピア科学
研究所や年代測定総合研究センターなどを入れ
る建物建設の計画を進めています。
新しい建物にご案内しましょう。駅からキャ
ンパス中心部を抜けて、高等総合研究館を通り
過ぎると、右側に新しい我々の建物が見えてき
ます。この新しい建物のわきに自動販売機と入
口が見えます。実はこの入り口は正面口ではあ
りません。正面口は、実は南側の奥にあり、立
派な木造りの自動ドアを備えていますが、まだ
共同教育研究施設 1 号館に隠されていてこの正
面口は良く見えません。建物に入ってエレベー
タに乗り 3 階で降りますと、3 階から 8 階まで
の大きな吹き抜けの構造が目に入ります。これ
は、景色が良いばかりでなく、建物内の気流の
流れを制御して空調の効率を上げる役割をはた
しています。全ての階の中央にガラ
ス壁により廊下から見通すことので
きるミーティング室があります。外
に突き出たテラスもこの部屋にあり
ま す。 こ れ ら の ミ ー テ ィ ン グ 室 は、
研究室を越えて教員や学生が集うス
ペ ー ス と な り ま す。 最 上 8 階 に は、
観測室、実験室、クリーンルームな
どが結集していますが、ナゴヤドー
ムや名古屋市の中心部を見渡すこと
ができます。
豊川から東山キャンパスへの移転
から 7 年が過ぎ、ようやく全員が結
集できる建物に入ることができまし
た。ご尽力いただいた関係者各位に
感謝の意を表します。
太陽地球環境研究所の新しい建物が 2013 年
3 月に竣工し、古い建物からの移転が完了しま
した。新しい建物の名称は「研究所共同館」です。
これまでの研究所の大部分が入っていた共同教
育研究施設 1 号館のすぐ隣に建設されました。
旧建物は解体撤去されます。新しい建物は 8 階
建の総面積が約 7000 平米の大きさのものです。
これまでドーム地区に離れていた宇宙線グルー
プを含めて、新しい建物に当研究所の全員が集
合することができました。学内のセンターであ
る地球水循環研究センターもこの新しい建物に
入り、文字通り研究所の共同館となっています。
部門間や研究所センター間のより一層の協力関
係が進むことが期待されます。この建物の建設
を、旧プラズマ研究所地区に学内の研究所・セ
ンター群を集結する計画の第 1 期工事と位置付
左 ： 建物全景。 右上 ： 吹き抜けのあるスペース。 右下 ： 木製正面入り口ドア。
1
地球のオーロラを知り、 惑星の宇宙に至る
電磁気圏環境部門 平原 聖文
我々、
太陽地球環境研究所 (STE 研 ) の研究者が、
自らの研究対象を分野外の方々に説明する場合、
オーロラという単語をたびたび用います。これ以
外には、大気、太陽や太陽風、それに宇宙線、と
いうのが常套語でしょう。これらの中でもオーロ
ラは、その単語の響きを耳にするだけで、華麗で
神秘的、空全体に繰り広げられる激しく壮大な動
きと様々な形、という様相を思い浮かべる方も多
いかと思います。これは、地球や他の惑星の極地
方、しかも地上からは夜間にしか見られない現象
であるためかも知れません。地表から数万 km 離
れた宇宙から紫外線で観測すると、昼夜の境界も
なく、地球の両極地域を取り囲む様にオーロラ帯
を形成していることも知られています。最近では、
ハイビジョンカメラの開発・普及と地デジ放送や
インターネットを通して、地上からだけではなく
国際宇宙基地 (ISS) からの撮影で、更に美しく印
象的な動画もより身近になってきました。撮影し
た画像が即時に再生できるデジカメも身近な存在
となり、数枚試行錯誤するだけでそれなりの写真
が室内からでも撮影できる時代です ( 写真 1)。
私自身も、2011 年 4 月に STE 研に赴任する以
前から、専門とする研究課題の一つとしてオーロ
図 1: 地球周辺の宇宙空間 ( ジオスペース ) の模式図。
ラを挙げてきました。オーロラの発光自体、とて
も学術的興味のそそられるものでありますが、オ
ーロラが大規模に発生すると極地方の送電網が
損傷・破損し大停電が誘発されたり、より高々度
の宇宙空間では放射線帯 ( 発見者の名前で、ヴァ
ン・アレン帯とも呼ばれる ) の範囲・強度が増し、
宇宙機 (ISS や、通信・気象・測地用の実用衛星、
地球観測衛星、月・惑星探査機など ) に損害を与
える「宇宙嵐」が発達します。この舞台となるの
が地球周辺の宇宙空間「ジオスペース (Geospace)」
です ( 図 1)。太陽地球系環境であるジオスペース
で発生する自然現象は地上・宇宙に展開している
社会インフラに影響を及ぼす場合があるため、
「宇
宙天気」と呼ばれる研究活動が国際的に盛んにな
っています。我々も、
「ERG」と呼んでいる探査・
観測計画を提案・推進しています。詳しくは次の
サイトをご覧下さい。
http://gemsissc.stelab.nagoya-u.ac.jp/erg_ja/
ところで、オーロラが光る、という自然現象
を、太陽風というプラズマ ( 荷電粒子、あるいは
電気を帯びた粒子のガス状の集合体、とよく表現
されます ) が、太陽大気の外縁であるコロナから
吹き出し、地球周辺の宇宙空間に到達した後、そ
の中の電子が、
「地球固有の磁場に導かれ」
、地球
の大気と衝突することで説明している場合があり
写真 1: 携帯用小型デジカメで、 スウェーデン ・ キルナ市のアパ
ート （室内） から窓越しに撮影したオーロラ （2012 年 9 月）。
2
図 2 (左) ： ジオスペースの断面図。 左方向が太陽方向に当たり、 太陽風と地球磁場により磁気圏が形成され、 高温の宇宙空間プラズ
マが充満する。 緑色の線 ・ 矢印は磁気圏内で運動するオーロラ電子の軌跡の一例。 電子が数千ボルトの電圧で磁力線に沿って地球向
きに加速されると超高層大気に突入しカーテン状オーロラとなる。 この電圧がないと地球磁場の圧力により、プラズマシートへと跳ね返る。
図 3 (右) ： れいめい衛星で得られた 3 例のオーロラ画像。オーロラ発光に特徴的な 3 つの波長で、70 km 四方の範囲を高度約 640 km から撮影。
km にわたり「数千ボルトの電圧」が生じる。
2. その電圧により、宇宙空間プラズマの中の電子
が地球向きに加速される。
3. 加速された電子は大気圏の近くまで突入した
後、超高層大気と衝突し、オーロラ発光が起こる。
ところが、図 2 に示されている「数千ボルトの電
圧」がなぜ生じるのか、現在でも十分に解明され
た訳ではありません。
最近の研究では、カーテン状オーロラの近くで
発生するが、それよりも更に目まぐるしく移動し
変形するオーロラの成因が、磁気圏から電離圏へ
と伝搬する電磁的な波動により突発的に加速され
た電子である、と考えられる様になり、オーロラ
のカラクリが益々多岐に渡り、かつ、変幻自在で
あることが分かってきました。これらの研究の原
動力になるのが探査機や人工衛星からのオーロラ
観測データです。地上からの観測ではオーロラを
引き起こす電子の振る舞いを捉えることが不可能
だからです。
今現在、我々が向き合っているオーロラ観測デ
ータも高度 600 km 以上を飛翔する人工衛星「れ
いめい」で取得されたものです。世界的に見ても
同等に高品位なデータは未だに取得されていない
「れいめい」衛星による観測を、以下で少し紹介
したいと思います。
図 3 に 3 例の画像を示します。青・緑・赤と縦
方向に分かれているのはオーロラの特徴的な発光
波長別のデータに対応します。様々な明るさのオ
ーロラが幾重にも折り重なっている様子が分かる
かと思います。静止画では粗く見えるのですが、
動画になると迫力が違います。是非、以下のファ
イルをダウンロードして再生してみて下さい。こ
ます。しかし、この説明にはオーロラ発生にとっ
て最も重要な記述が欠落しています。
「」の中を
「地球の夜側に百万 km 以上に渡って広がる磁気
圏と呼ばれる宇宙空間にプラズマが一度蓄積され
た後、地球の磁場に導かれ」とすると多少正確に
なりますが、オーロラ生成機構に言及していない
ことには変わりありません。ところが、これ以上
詳しく述べると、余程興味のある方でないと読ん
でもらえなくなる、というのが我々研究者のいつ
も悩むところです。
実は、太陽コロナからは常に太陽風プラズマが
超音速で外側に流れ出していて、太陽風と地球磁
場との相互作用により形成される磁気圏、特にプ
ラズマシートと呼ばれる層状の領域には宇宙プラ
ズマが充満しています ( 図 2)。その温度は数千万
度以上にもなりますが、密度が 1cc 当たり数個以
下と少ないので、そのままでは宇宙機に影響はあ
りません。また、これらの領域には、太陽風起源
のプラズマだけではなく、地球の電離圏 ( 高度に
して 60 － 500 km 程度 ) から流出したプラズマも
存在します。これらを総称して磁気圏プラズマ、
あるいは宇宙 ( 空間 ) プラズマと呼びます。これ
らの中で、特に電子が、
「様々な物理機構」により、
磁力線に沿って地球の超高層大気領域に侵入した
後、大気の粒子との衝突エネルギーを光のエネル
ギーとして放出し、高度 100 － 300 km 辺りで発
光するのがオーロラです。この「様々な物理機構」
が多種多様なオーロラのカラクリなのです。
極域の夜空に最も華々しく舞い踊るカーテン状
のオーロラに限れば、その大まかな成因は以下の
通りです。
1. 電離圏と磁気圏の間、磁力線に沿う方向に数万
3
も、惑星全体を覆う様に分布する磁場を有してい
ません。地球の磁場でさえ、今後 1000 年の間に
90% 以上消失することが予想されています。つま
り、大気はあるが磁場を持たない惑星というのは
ごくありふれた存在なのです。昨今では、太陽系
外の惑星も大量に発見される様になりました。
「ホ
ットジュピター」や「スーパーアース」などと呼
ばれていて、大気が確認されているものもありま
す。特にホットジュピターの大気環境は過酷で、
中心星からの強烈な輻射光により大気が加熱され
宇宙空間へ流出しているのでは、と推測されてい
ます ( 図 4)。近い将来、金星・火星と同様の大気
圏・電離圏を持ち、太陽風に相当する恒星風の影
響により、惑星大気がプラズマとして流出してい
る系外惑星も見付かることでしょう。この時に重
要となるのが、綿密な直接探査が可能な太陽系内
惑星の宇宙環境に関する知見です。実は、金星・
火星ではこの大気流出が大きな観測課題となって
おり、欧米では数多くの探査計画が実現されてき
ま し た (http://www.nasa.gov/multimedia/videogallery/
index.html?collection_id=14742 参 照。Atmospheric
loss で検索 )。
しかしながら、過去の日本の探査機計画では、
磁場を持たない惑星 ( 非磁化惑星 ) に関しては詳
細に観測したことがありません。2 機の惑星探査
機、
「のぞみ」と「あかつき」がそれぞれ火星と
金星を目指しましたが、両探査機とも推進系機器
の問題で、惑星を周回して綿密な観測を行う軌道
に投入されていないままです。つまり、生命にと
って重要な大気を持ち、宇宙に普遍的な惑星の形
態の内、磁場がない惑星の宇宙環境に対しては日
本独自観測が未だなされていないのが現状です。
大気と固有磁場の両方を有し、オーロラや宇宙
嵐が引き起こされる地球周辺の宇宙環境 ( ジオス
ペース ) を調べることは、我々が所属する STE 研
の最も重要な研究対象の一つですが、それだけで
は惑星の重要な宇宙環境の片面を知るに過ぎない
のです。これからは、オーロラに代表される地球
周辺の宇宙空間現象を端緒に、同じく大気は持つ
が磁場を持たない金星・火星など、地球とは異
なる惑星環境を実証的に調べることが必須です。
我々の STE 研は、本冊子の巻頭に紹介されてい
る通り最新の研究棟での研究環境に移行しまし
た。今後は、
「太陽地球」環境研究所という名称
はともかく、実質的には「太陽惑星」環境研究所、
更には「恒星惑星」環境研究所へと発展していく
時期が到来すると感じています。
図 4 ： ホットジュピター周辺の想像図。 この例では、 中心星のす
ぐ近くにある巨大ガス惑星の大気が、 中心星からの紫外線や X
線の照射により加熱されて惑星周辺の宇宙空間へ流出している
（ 出 典 ： NASA、 http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/
multimedia/corot2a_photo.html）。 最近、 発見が続くスーパーア
ースや更に小型の惑星が大気を持つ場合、 太陽風に相当する恒
星風により惑星大気が剥ぎ取られている可能性もある。
れらの動画が実際の数倍の速さで再生されること
を考慮しても、微細なオーロラの構造が活発に変
動していることが実感できるかと思います。
2007 年 1 月 15 日 の 例 : ftp://ftp.darts.isas.jaxa.jp/pub/index/
Level-1/MAC_mpeg/2007/01/MAC20070115011428M0_CH123_ModeS_L1.mpg
2007 年 2 月 17 日 の 例 : ftp://ftp.darts.isas.jaxa.jp/pub/index/
Level-1/MAC_mpeg/2007/02/MAC20070217082705M0_CH123_ModeS_L1.mpg
2007 年 7 月 20 日 の 例 : ftp://ftp.darts.isas.jaxa.jp/pub/index/
Level-1/ MAC_mpeg/2007/07/MAC20070720113503M0_CH23_ModeS_L1.mpg
少し観察力を鍛えると、緑の画像より、赤の方が
細かなオーロラ構造を表現していることにも気付
きます。これは、オーロラ電子との衝突で励起し
た大気の原子・分子から光子が放出されるまでの
遷移時間が桁で違うためです。オーロラ電子の観
測結果も含めて、
ここではこれ以上は述べませんが、
興味ある方は以下にある解説も参考にして下さい。
http://www.isas.jaxa.jp/ISASnews/No.298/front_line.html
http://darts.jaxa.jp/outreach/month/200711/index.html.ja
ここまでの解説は、拙稿の表題の前半部分に対
応しているはずなのですが、表題後半の意図はそ
のままでは伝わりにくいかと思います。ここから
はそれについて簡単に述べたいと思います。
現在の我々の知見に基づく限り、オーロラが光
る地球や惑星 ( 木星、土星など ) には 2 つの要素
が備わっています。一つは惑星固有の ( 強い ) 磁
場、あと一つは ( 十分な ) 大気です。濃い大気は、
特に高等な生命の発生・維持にとっても不可欠な
要素と言えるでしょう。その一方で、惑星固有の
磁場に関しては、金星や火星などの地球型惑星で
4
初期 DARTS/ISAS データベース開発の頃
星野 真弘 ( 運営協議委員 )
東京大学大学院理学系研究科
ったことを今でも鮮明に覚えています。また
ポスドク時代を過ごした NASA/Goddard Space
Flight Center のデータセンターにも何回か足を
運び、国内の色々な先生方からも御意見を頂い
たりしながら、宇宙研の特色を出しながらも、
欲張らずに分相応のデータベース構想を練って
いました。データ公開に当たっては、データの
所有権・著作権がプロジェクトや研究者によっ
て異なることも難しい問題でした。長瀬文昭先
生とも色々と相談した結果、衛星観測開始後 1
年から 2 年程度で公開されるサイエンス・デー
タを DARTS が責任をもって長期間にわたり公
開管理し、衛星プロジェクト・メンバー以外の
研究者にもデータ解析研究が可能となる、Web
ベースのユーザー・フレンドリーな「データ解
析システム」を有したデータベースを構築する
ことを目指すことにしました。そして 1996 年
春の大型計算機リプレースに併せて、富士通か
ら VHS テープ 240 巻からなる 4.8TB の磁気テ
ープライブラリー装置を購入し、所内ネットワ
ーク担当として着任された三浦昭さんや X 線
天文の博士研究員として根来均さんにも加わっ
て頂き、本格的に第一世代の DARTS 開発が始
まりました。磁気テープ装置においては、塵や
埃対策のためクリーンルームに設置したのです
が、読み取り / 書き込みエラーが頻繁したりし
て、試行錯誤の繰り返しでした。Web のデザイ
ンをはじめグラフィックインターフェースは、
名古屋大学太陽地球環境研究所では、宇宙科
学研究所と協力して放射線帯を観測する ERG 衛
星データを始めとして太陽地球環境研究所が関
わる衛星データ等を扱うサイエンスセンターを
立ち上げることになったようですが、今から 20
年ほど前に宇宙科学研究所で DARTS データベ
ースを立ち上げた頃を思い出したので、ここに
当時の様子を書かせていただこうと思います。
DARTS は、現在では宇宙科学研究所の科学
観測データを世界中の研究者に提供する堂々た
るデータベースですが、私がこのプロジェク
トに加わった 1993 年秋頃は、データベースの
形も DARTS という愛称も無い状態からのスタ
ートでした。決まっていたのは、宇宙研におい
ても一般公開出来るデータベースを作り上げ
るという方針だけでした。企画情報解析セン
ター長の中谷一郎先生が、せめて名前だけで
も付けて盛り上げようということで、Database
for ARchives of Telemetry Science data とされま
した ( 現在では内容の充実ぶりに加えて Data
ARchives and Transmission System と名前も進化
しているようです )。
さて手探りの状態からのスタートとなりまし
たが、まず私の最初の仕事はいくつかのデータ
センターを見学することから始まりました。当
時の宇宙研の秋葉鐐二郎所長からは、鳩山の宇
宙開発事業団のデータセンターを見学に行こう
と声をかけていただき、所長と二人で見学に行
開発当時の DARTS のシステム構成とグラフィックユーザーインターフェース。
5
使えるデータベースであるためには、研究者が
自ら従事することが大切で、おのずとデータセ
ンターも静的なデータ保管庫ではなく、「最先
端の研究を行う第一線級の研究者で構成された
組織運用」が必要不可欠だと思っています。ま
たデータベースの現業的な作業に加わる若手研
究者は、データベースに従事する一方でデータ
解析でもサイエンス成果を挙げて、一定期間後
は大学や研究所等に移動することで、人材が常
に輩出および供給されるサステナブルな組織が
肝心かと思っています。「データセンター」＝
「トップクラスの研究者による研究センター」
というサイエンスセンターが出来ると良いと思
います。
根来さんと三浦さんが協力して作り上げてくれ
ました。開発開始から 1 年程度かかりましたが、
1997 年春より「あすか」と「ぎんが」、そして「よ
うこう」のデータベースの公開を始めることが
出来たときは、DARTS の若手メンバーや富士
通の営業 /SE の方と渋谷で乾杯したのも懐かし
い思い出です。現在では、当時のレトロな Web
インターフェースも様変わりし（図参照）、ま
ったく新しく生まれ変わり中身の充実ぶりには
驚くばかりですが、数多くの DARTS に携わっ
て来た方たちに感謝しております。
さてデータ公開システム構築に携わりながら
考えていたのは、データセンターでの研究者の
立ち位置です。ユーザーフレンドリーな研究に
生の創造的探究心を育む」とする内容は非
常に示唆に富む。では、
当時「現在の状態は、
欧米と比較するなら悲惨とも言える」と喝破
された状態はどう変化したか。ごく一部の大
学博物館や特色ある学部付属博物館などが
精力的に標本の収集を行なっているものの、
大きなうねりとはなっていないのではない
だろうか。もちろん件の報告通りにことが運
ぶわけもない。これまでにない規模でのキュ
ラトリアル・ワーク（資料の博物学的な収集・
整理）を、部局の垣根を越えて展開
しないといけないのだから。だ
がこうしている間にも、多く
の成果を挙げてきた機器群、
資料群がひっそりと廃棄の憂
き目に遭うか、劣悪な環境下でゆ
っくりと朽ちているのである。科学の地を
切り拓いてきたモノたちといかに向きあい、
新たな研究へとつなげていくのか。その姿勢
をこそ、市民に見せていくべきなのかもし
れない。現在、小規模ながらさまざまな部
局の学術標本の写真をウェブにおいて (http://
www.numap.org) 公開すべく準備を進めてい
る。ご意見等賜れれば幸いである。
飯野 孝浩
( 大気圏環境部門：博士後期課程 3 年 )
近年活発に行われるアウトリーチ活動、
科学コミュニケーション活動においては、最
新の「成果」を発信することが重要な役割と
されている。しかしいっぽうで、我々の取り
組む「科学の営み」を雄弁に伝えうるものは、
その探求の過程にこそあるのではなかろう
か。我が STE 研に目を向けると、さまざま
な波長域のリモートセンシング、エアロゾ
ルから高エネルギー粒子に至るその場観測
など、多種多様な測器が開発・活用され続
けている。それらの一見奇異にし
て精緻な造形・素材は、求め
るサイエンスに如何に迫るか
という思考と苦闘が、まさに
かたちとして現前したもので
ある。さて、ここに詰まっている
多種多様な知恵を、ぜひアウトリーチに活
用できないだろうか。平成 7 年にまとめら
れた文部省学術審議会の「ユニ バーシティ・
ミュージアムの設置について」という報告
は、この点について先進的な提言を行なって
いる。
「学術研究の所産として生成された学
術 標本は、これまでの学術研究の発展過程
を証明する貴重な資料であり、自然史、文
化史等の研究に不可欠な資料 ( 抜粋 )」で
あり、
「その展示・公開は市民のみならず学
6
Magnetic Reconnection and Heating of the Solar Corona
Grigory Vekstein, Visiting Professor
(from University of Manchester, United Kingdom)
This was not my first visit to Japan. Since 1998 I
established a long-standing research collaboration
with Prof. Saku Tsuneta (National Astronomical
Observatory) and Prof. Kanya Kusano (then at
Hiroshima University), which originated from our
mutual interest in the plasma processes behind various
manifestations of solar coronal activity (flares, coronal
heating, etc). My own field of expertise is theoretical
plasma physics, which I studied and worked on for
more than 30 years at the Siberian Branch of the
Russian Academy of Sciences in Novosibirsk. At
that time it was mainly fusion-oriented basic plasma
physics. Later on, especially after moving in 1994 to
Manchester, UK, my research interests shifted to space
and astrophysical plasmas. In particular, I became
fascinated with the problem of solar coronal heating:
why the upper atmosphere of the Sun is about thousand
times hotter than its photosperic surface. Nowadays, it
is widely accepted that activity in the solar corona is
due to the excess magnetic energy accumulated there.
The major difficulty is the extremely high electric
conductivity of the hot coronal plasma, which makes
simple Ohmic dissipation of this energy completely
irrelevant. Therefore, the process known as magnetic
reconnection, which can strongly facilitate release
of magnetic energy, is considered as an essential
component of all coronal heating scenarios.
In Kyoto.
Another, novel direction in the study of reconnection
is associated with a secondary instability of the
reconnective current sheet, when it breakes into a chain
of magnetic islands (plasmoids, or flux ropes in 3D). This
is quite an attractive scenario, because the sought after
acceleration of the reconnection process can be achieved
even in the framework of resistive MHD. However, the
respective numerical studies have not yet revealed a
convincing physical interpretation of the obtained fast
reconnection regimes. Therefore, we are performing now
our own numerical simulation of the resistive tearing
instability under a large magnetic Reynolds number.
In doing so, we took advantage of excellent computing
facilities available at STEL, as well as the computational
experience of Prof. Kusano’s group and colleagues from
Hiroshima University. This project also provided me
with an opportunity to closely communicate with STEL’s
students, which I enjoyed very much.
During my stay at STEL we investigated two specific
plasma physics effects that enable fast magnetic
reconnection. This is presently a hot topic, because
the standard MHD models of reconnection are still
too slow to account for what is actually found in
laboratory experiments and space observations. The
first one originates from the two-fluid (electrons and
ions) plasma models, when advection of magnetic
flux towards the reconnection site is provided by the
flow of electrons (Hall effect), rather than by the bulk
plasma flow. A vast body of numerical simulations
points to Hall-mediated collisionless reconnection,
when breaking of magnetic field lines is due to the
quasi-viscous terms in the thermal pressure tensor
of electrons. So far, all attempts in the analytical
study of this process were based on the fluid models.
These, however, can become inapplicable in many
cases of astrophysical interest. Therefore, we are now
developing a self-consistent kinetic description of
collisionless magnetic reconnection. Furthermore,
many astrophysical objects are made of a weakly
ionized plasma, where the density of neutrals greatly
exceeds the density of charged particles. Therefore, we
investigated when fast regimes of Hall reconnection
can occur in such an environment.
Staying in Japan for 6 months allowed me and my wife
to travel around this beautiful country. Thus, I made
research visits to Kyushu University and to my “old”
co-workers at NAOJ in Mitaka. For our leisure, we also
visited Takayama, Kyoto, Nara, Ise and Beppu. During
the years we have developed a genuine interest in the
history and unique culture of Japan. Now our house in
England looks like a small museum of “ukiyo-e”! I also
used this time to prepare and deliver a special lecture
course on magnetic reconnection aimed for graduate
students, as well as to put final touches on my textbook
“Physics of Continuous Media”, which is due for
publication this March.
Finally, I would like to express my appreciation for
a very friendly atmosphere that I found and enjoyed
at STEL, and to thank all members of staff for warm
hospitality and everyday help during our stay in Nagoya.
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国際宇宙天気冬の学校＠台湾に参加して
伊集 朝哉
( 太陽圏環境部門：博士後期課程 3 年 )
2013 年 1 月 21 － 26 日に台湾・中壢の國立中央大
學で国際宇宙天気冬の学校 (International Space Weather
Winter School. iSWWS-2013) が開催されました。これ
は、宇宙天気に興味を持つアジア各国の学生を対象
にした国際学校で、研究室で親交があるカリフォル
ニア大学サンディエゴ校の B. V. Jackson 教授に勧め
られて参加しました。
地球近傍の宇宙空間環境は決して一定ではなく、
太陽活動に応じて変化しています。この変化は人工
衛星、電波通信、大規模送電網などのハイテクイン
フラに多大な影響を及ぼすため、近年これを地球上
の天気になぞらえて宇宙天気と呼び、その性質を理
解し被害を抑えるための研究が世界各国で行われて
います。國立中央大學の太空科學研究所 (Graduate
Institute of Space Science) は台湾における宇宙天気研究
を担っており、今回の冬の学校はこの研究所主催で
行われました。第 1 回目となる今回のテーマは ”Solar
and Heliospheric Remote Sensing” ( 太陽と太陽圏の遠隔
探査 ) で、私の研究テーマである「惑星間空間シンチ
レーション (IPS) 観測によるコロナ質量放出 (CME) 伝
搬の研究」とぴったり重なりました。その事もあっ
てか、iSWWS-2013 の Web ページに Teaching Assistant
として私の名前が挙がっていて驚きました。
冬の学校の参加者は 25 人で、全員大学内のゲスト
ハウスに宿泊しました。学生は私を含めて 19 人で、
地元台湾からの参加者が最も多かったのですが、他
に韓国、インド、マレーシア、ベトナムからも来て
いました。日本からの参加は私と京都大学の博士課
程学生の 2 人でした。講師は、Jackson 教授、イン
ド・国立電波天文学センターの P. K. Manoharan 教授
と当研究所の小島正宜名誉教授の 3 人です。6 日間の
カリキュラムには、講義の聴講だけではなくグルー
プワークとプレゼンテーションも含まれていて、朝
の 8 時から夜の 9 時まで時間割がある非常にハード
なスケジュールでした。初日と 2 日目の講義はそろ
って聴講し、3 日目から始まったグループワークは
各人の希望を考慮して「CME」「太陽風」「太陽磁場」
「衝撃波」のテーマで 6 グループに振り分けられまし
た。ここでは、各テーマに沿った研究課題の設定から、
iSWWS-2013 のグループワークの様子。皆、連日夜遅くまで
解析とディスカッション、スライド作成に取り組んだ。
その研究方法と使用データの検討、解析とその結果
のプレゼンテーションまでを全て自分達で行います。
私は「CME acceleration/deceleration」グループで台湾
の学生とペアを組み、人工衛星による観測と IPS 観
測のデータを組み合わせて 2011 年 2 月 14 日に発生
した CME の運動を解析しました。CME は、太陽コ
ロナから大量のプラズマがまとまって放出される突
発現象で、連続的なプラズマ流出である太陽風とは
区別されます。パートナーと英語で議論しつつ解析
を進め、グループリーダーとして発表スライドの作
成と毎日 10 － 20 分の進捗状況報告も担当しました。
私達の解析では、CME が発生直後に 800 km/s 以上の
速度まで急加速した後外側へと伝搬していくのに従
って減速し、地球の近くでは背景の太陽風とほぼ同
じ速度 (~530 km/s) になっていることを確認しました。
この結果は、太陽風との相互作用による抵抗 (drag
force) が CME の減速に関与している事を示唆してい
ます。最終日には、グループワークの結果と将来の
研究課題をまとめたプロポーザルプレゼンテーショ
ンを行い、参加者全員による評価投票を行いました。
私達のグループは「Shocks in the IPS」グループと同
率 1 位を獲得しました。最後に、主催者の Ip WingHuen 教授から一人ずつ修了証書が手渡されて閉会と
なりました。
今回の冬の学校は、ハードながらも充実した 6 日
間で、アジア各国の学生と交流し英語での議論と共
同研究の経験を積む良い機会になりました。台湾渡
航にあたり、名古屋大学グローバル COE プログラム
「宇宙基礎原理の探求」から旅費助成を頂きました。
16
新入スタッフ
度が増している通信・気象・測位などを目的と
した人工衛星や地上の送電線や通信システムを
巨大フレアから守る宇宙天気予報の技術を一刻
も早く確立することが重要に思っております。
さらにそのような視点をもって、来年および再
来年に打ち上げが予定されている米国 MMS 衛
星や国産 ERG 衛星計画の成功に貢献できれば
と思っております。
私が着任しました総合解析部門においては、
専任教員らが太陽から地球周辺の空間を幅広く
カバーしております。また、全国から高い志を
持ったポスドクの人たちが多く集まっていて大
変活気に満ちており、さながら STP 分野の梁
山泊といった感があります。この部門において
は、理学と工学の分野の融合ということを進め
て、そこから新しいことを生み出すことを目指
しています。ぜひ両分野の優れた面を取り入れ
て研究を進めるとともに、次の世代を担う優れ
た若手研究者の育成に力を注いで行きたいと思
っております。
町田 忍
(教授・総合解析部門)
私はこれまで、宇宙科学研究所、米国アイオ
ワ大学、京都大学などいくつかの研究教育機関
において活動を行ってきましたが、2013 年 4
月 1 日に、こちらの総合解析部門にやってまい
りました。これからは、地球の磁気圏で起きる
サブストームや惑星と太陽風の相互作用に関わ
る物理的な素過程を、衛星データの解析や計算
機シミュレーションによって解き明かしてゆき
たいと思っております。また、益々社会の依存
コロナ質量放出 はその背景として流れる太陽
風とともに、地球周辺環境の擾乱の源です。そ
の発生過程と地球への影響を知ることが、物理
としてだけでなく予測の観点からも重要です。
太陽の磁場観測データに基づいた数値シミュレ
ーションにより、今日から 1 週間先までの太陽
風を毎日予報するシステムも構築しています。
また、爆発現象の源となる太陽の磁場はおよそ
11 年ごとに消長を繰り返しますが、その長期
の太陽活動の変動についても研究を進めていま
す。今年度は京コンピュータを使わせてもらえ
る機会をいただきましたので、京を初めとする
スーパーコンピュータを使った大規模シミュレ
ーションを用いて、太陽の爆発現象 がどのよ
うに始まるのかという課題に取り組みたいと考
えています。
塩田 大幸
(特任助教・総合解析部門 )
2013 年 4 月 1 日付けで着任致しました。3 年
前に 7 ヶ月間だけ研究員として在籍していまし
たが、あっという間に過ぎてしまいました。再
びこちらの研究所で研究できることになり、今
後の研究生活を楽しみにしています。私は「太
陽フレア・コロナ質量放出」という太陽コロナ
で発生する爆発現象について 研究しています。
17
長尾 義則
(研究所事務部長)
足立 匠
(全学技術センター)
2013 年 4 月 1 日付けで環境学研究科事務長から、就任
しました。研究所事務部は、エコトピア研究所、太陽地
球環境研究所、環境医学研究所および今年の 4 月から地
球水循環研究センターの 3 研究所と 1 センターの事務を
所掌することになりました。業務量が増えていますが、
太陽地球環境の構造と動態に関する世界最高水準の研究
を行う当研究所の発展充実に寄与するとともに各教員の
方々が研究に専念できるよう支援・サポートしていきた
いと思っています。併せて、研究環境の整備にも務めて
まいります。
2013 年 4 月に太陽地球環境研究所 技術部に着任しまし
た。主な業務は、国内や世界各地に設置されている観測
所のメンテナンスや修理です。現在、国内外あわせて約
12 箇所の観測所がありますが、今後もその数は増えてい
く予定です。学生の頃は、ロボットを制御する電子回路
の設計とマイコンのプログラミングを勉強していました。
しかし、現在担当している業務にはもっと多くの技術や
スキルが必要なので、積極的に講習会の参加や資格取得
をして、現場で活躍できるようスキルアップを目指しま
す！！
異 動
【外国人研究員】
2012.10.1 － 2013.3.31 客員教授
Vekstein, Grigory（マンチェスター大学上席研究
フェロー）
【センター長】
2013.4.1 兼務
平原 聖文（電磁気圏環境）
【教員】
2013.3.31 定年退職 教授
荻野 瀧樹（ジオスペース研究センター）
2013.4.1 採用 教授
町田 忍（総合解析）
【事務部】
2013.4.1 昇格 事務部長
長尾 義則（環境学研究科・地球水循環研究セ
ンター事務長から）
谷口 哲也（退職）
2013.4.1 昇格 経理課長
鈴木 均（施設管理部施設企画課課長補佐から）
引字 勝美（環境学研究科事務長へ）
2013.4.1 配置換 総務課専門員
小野 伊八郞（工学部・工学研究科総務課専門
員から）
棚瀬 隆夫（医学部・医学系研究科経営企画課
課長補佐へ）
【招聘教員】
2013.4.1-2014.3.31 客員教授
小寺 邦彦（元・気象研究所）
川崎 昌博（京都大学名誉教授）
井上 元（元・国立環境研究所）
黒田 能克（三菱重工業株式会社主席技師）
柴崎 清登（国立天文台教授）
渡邉 堯（茨城大学名誉教授）
2013.4.1-2014.3.31 客員准教授
川原 琢也（信州大学准教授）
成澤 泰貴（三菱重工業株式会社主任技師）
海老原 祐輔（京都大学准教授）
篠原 育（宇宙航空研究開発機構准教授）
【特任助教】
2013.4.1 採用
宮下 幸長（総合解析）
塩田 大幸（総合解析）
18
2013.4.30 退職
川瀬 淳子（電磁気圏環境）
2013.5.16 採用
若原 まこと（電磁気圏環境）
2013.6.7 退職
松井 瑞木（電磁気圏環境）
【研究員】
2013.1.21 退職
李 星恩（電磁気圏環境）
2013.3.31 退職
宮下 幸長（総合解析）
山本 哲也（総合解析）
中溝 葵（総合解析）
秀森 丈寛（大気圏環境）
2013.4.1 採用
三塚 岳（太陽圏環境）
上田 紗也子（大気圏環境）
2013.5.31 退職
三塚 岳（太陽圏環境）
【技術補佐員（研究支援推進員）】
2013.4.1 採用
加藤 泰男
【研究アシスタント】
2013.4.1 採用
飯野 孝浩（大気圏環境）
礒野 靖子（大気圏環境）
大内 麻衣（大気圏環境）
福島 大祐（電磁気圏環境）
伊集 朝哉（太陽圏環境）
内田 裕義（太陽圏環境）
川出 健太郞（太陽圏環境）
【COE 研究員】
2013.3.31 退職
三塚 岳（太陽圏環境）
長谷川 実穂（総合解析）
【研究機関研究員】
2013.3.31 退職
寺本 万里子（ジオスペース研究センター）
2013.4.1 採用
秀森 丈寛（大気圏環境）
【COE 研究アシスタント】
2013.3.31 退職
飯野 孝浩（大気圏環境）
礒野 靖子（大気圏環境）
大内 麻衣（大気圏環境）
高橋 透（電磁気圏環境）
伊集 朝哉（太陽圏環境）
チェ コウン（太陽圏環境）
古澤 圭（太陽圏環境）
内田 裕義（太陽圏環境）
川出 健太郎（太陽圏環境）
2013.5.1 採用
Martinez, Calderon Claudia（電磁気圏環境）
2013.6.1 採用
周 啓東（太陽圏環境）
2013.6.30 退職
宮道 光平（大気圏環境）
【技術職員】
2013.3.31 定年退職
加藤 泰男
2013.4.1 採用
足立 匠
【事務補佐員】
2013.3.1 採用
岩田 康子（電磁気圏環境）
2013.3.31 退職
鈴木 靖子（図書室）
2013.4.1 採用
平野 由美子（電磁気圏環境）
高木 絵美（図書室）
2013.4.12 退職
平野 由美子（電磁気圏環境）
2013.4.16 採用
西岡 一代（電磁気圏環境）
【日本学術振興会特別研究員 DC】
2013.4.1 採用
高橋 透（電磁気圏環境）
STEL ニュースダイジェスト
大型短波レーダー装置が 2011 年東北地震後に超高
速で伝搬する電離圏の振動を観測
当研究所の大型短波レーダー装置 ( 北海道陸別町 )
が 2011 年 3 月 11 日の東北太平洋沖地震後にオホー
ツク海上の電離圏内を伝搬する各種の振動を観測し
大型短波レーダーで観測した 2011 年東北太平洋沖地震に
伴う電離圏の振動の様子。
19
ました。GPS 受信機網などでは捕らえられない超
高速 (6.7 km/s) で伝搬する変動を観測することに初
めて成功したことで、地震に伴う上記波動を常時継
続して監視することにより、観測点を設置すること
が困難な海上を含めて地震に伴う擾乱の広域変動
をモニタリングすることが可能になると期待でき
ます。
オーロラメダル受賞
地球電磁気・地球惑星圏
学会「第 132 回講演会」に
おいて礒野靖子さん ( 大気
圏環境部門：博士後期課程
3 年 ) が学生発表賞 ( オー
ロラメダル ) を受賞しまし
た。将来性、独創性のある
研究として「南極昭和基地
のミリ波分光観測で検出さ
れ た MLT 領 域 の NO の 増
加」が選ばれました。5 月 23 日、第 133 回総会に
おいて授賞式が行われました。
磁気嵐の開始直後に北海道で観測された低緯度オーロラ
当研究所は九州大学、米国のジョンズ・ホプキン
ス大学、NOAA、カリフォルニア大学、サウスウェ
スト研究所と共同で、北海道で観測された低緯度オ
ーロラの源が、地球に近い宇宙空間 ( ジオスペース )
での磁気嵐の開始直後の急激な粒子加速に起因して
いる事を明らかにしました。オーロラを引き起こし
ている高エネルギーイオンは、人工衛星に衝突する
と機器の障害を引き起こす可能性があることが知ら
れていますが、今回の研究で磁気嵐開始直後に、高
エネルギー粒子がかなり地球に近いところまで入り
込んでくる場合があることを示す重要な結果が得ら
れました。
名古屋大学学術奨励賞の受賞
三宅芙沙さん ( 太陽圏環境部門：博士後期課程 3
年 ) が名古屋大学学術奨励賞を受賞しました。これ
は人物・研究水準ともに優秀な大学院博士課程後期
課程に在学する学生に与えられる賞です。研究テー
マ「樹木年輪中放射性炭素 14 濃度測定による過去
の宇宙線強度の復元」が受賞の対象となりました。
地球の自転に同期して放射される連続性のオーロラ
電波が見つかる
当研究所は、東北大学、京都大学、米カリフォル
ニア大学ロサンゼルス校およびバークレイ校との共
同研究により、科学衛星による電波データの詳細な
解析から、連続した電波が地球のオーロラ帯から宇
宙空間に向かって放射されていることを見いだし、
その電波は地球の自転と共に旋律 ( 周波数 ) が変化
する特徴を持つことを明らかにしました。オーロラ
からでてくる電波は、地球の自転とともにハミング
していることが分かります。
10 世紀における宇宙線イベントの発見
西暦 993 年に大気中放射性炭素（炭素 14）濃度
が急激に増加したことを発見しました。これは、昨
年報告した西暦 775 年の炭素 14 イベントに次いで
2 例目の発見で、2 つの炭素 14 急増イベントは、西
暦 774 － 775 年と西暦 992 － 993 年に、地球へ到来
する宇宙線が急増したことを意味しています。西
暦 775 年イベントの論文が公表された後、その原因
についてさまざまな議論が行われており、銀河系内
で発生したショートガンマ線バーストまたは、太
陽フレアによる大規模な太陽陽子現象 (Solar Proton
Event：SPE) が有力とされています。今回の発見から、
炭素 14 イベントの発生頻度が高いことが示され、
その原因は SPE の可能性が高いことが分かり、2 つ
の炭素 14 イベントを引き起こすような SPE が過去
には頻繁に発生していた可能性を示しています。
平成 25 年度文部科学大臣表彰若手科学者賞受賞
三好由純准教授 ( ジオスペース研究センター ) が
「宇宙天気の基礎要素としての放射線帯電子加速機
構の研究」の研究により、平成 25 年度文部科学大
臣表彰若手科学者賞を受賞しました。平成 25 年 4
月 16 日に文部科学省にて表彰式が行われ、表彰状
とメダルが授与されました。この賞は、科学技術に
関する研究開発、理
解増進等において顕
著な成果を収めた者
について、その功績
を讃えることにより、
科学技術に携わる者
の意欲の向上を図り、
科学技術水準の向上
に寄与することを目
的とする表彰で、高
度な研究開発能力を
有する若手研究者に
与えられます。
学術交流協定の提携
当研究所では外国の大学・研究機関と学術交流協定を
結び、国際交流や国を超えての共同研究の充実を図って
います。この度新たに下記 3 機関が追加になりました。
2012
11
28
2012
2013
12 24
1 23
編集後記
太陽研が入っていた共同 1 号館の取り壊しが始まりました。
この建物には、学生時代にプラ研見学で初めて訪れました。宇
宙線望遠鏡施設見学の抽選にもれての見学でした。懐かしい景
色がどんどん変わっていきます。10 年後はどんな風景になるの
でしょう？ ( 﨏 )
編集：名古屋大学太陽地球環境研究所 出版編集委員会 〒 464-8601 愛知県名古屋市千種区不老町 F3-3 TEL 052-747-6303 FAX 052-747-6313
STEL Newsletter バックナンバー掲載アドレス：http://www.stelab.nagoya-u.ac.jp/ste-www1 /doc/news_book_j.htm
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