2023-12-25

１２月度その３２：太陽観測衛星SOHOシリーズ ➡ ラグランジュL1ポイントにおけるプロトン流束を測定する！！⬅ 追記あり 12/26 04:00

知識 SOHO

追記は一番下にあります！

新たな太陽観測衛星として、ラグランジュL1ポイントにある有名なSOHOを選んでみました

お付き合い頂ければ幸いです　m(_ _)m

ja.wikipedia.org

とは：

SOHO（Solar and Heliospheric Observatory、太陽・太陽圏観測機）とは、欧州宇宙期間 (ESA) と、アメリカ航空宇宙局 (NASA) によって開発された、太陽観測機（observatory）である

であって、

ACE衛星 (ACE; Advanced Composition Explorer) と共にSOHOは地球から150万km（0.01天文単位）離れた、太陽-地球系のラグランジュL₁近傍に位置している。

GOES衛星が35,786kmだからGOESの約42倍、月が約38万Kmだから月より約4倍離れた距離にある

質量610kgのSOHOはラグランジュ点L₁の周りのハロー軌道に位置している。この軌道はL₁を焦点とする楕円軌道であり、太陽と地球を結ぶ線と垂直なL₁を通る面上にある。この軌道を6ヶ月周期で周回している。また、L₁軌道自体は地球と共に、太陽の周りを12ヶ月周期で周回している。このような軌道に位置するSOHOは、常に地球とは良好な通信環境を保っている。なお、L₁上に位置してしまうと、太陽と地球を結ぶ線上であるため、太陽からの放射による通信障害を受けてしまう。

なるほど〜

通常SOHOは、画像データやその他の観測データを、NASAのディープスペースネットワークの地上局に200 kbpsで送信している。SOHOの太陽活動に関するデータにより太陽フレアの発生予報が行われている。

X線と電子と陽子の各流束を取りたかったのですが、まずは、陽子のみ取れました

図１：SOHO_2時間平均強度_陽子流束

エネルギーの低い陽子流束はNAです

ポイントは直近２週間データが提示される事です

実はGOESデータ長も４日では短すぎて、もう少し長くしたい、と考えていました

２週間は一つの解です

SOHOとGOESを合わせて２週間測定レンジにて、X線・電子・陽子の各流束を捉える、という事は魅力的に思えます

まだ２週間とした訳ではありませんが、SOHOにてX線流速と（特に）電子流束を探してみます

以前アップの記事：

１２月度その２６：柿岡 KAK k-index・磁気嵐シリーズ ➡ 12月17日UTに柿岡でK-index=5が観測されました、まずは柿岡K-indexとG16の各流束測定グラフです！ - なぜ地球磁極は逆転するのか？

よりG16のX線・電子・陽子の各流束12/14〜12/17をアップしますと：

図２：ｘ線流束@G16

図３：電子流束@G16

図４：陽子流束@G16

となっています

SOHOとG16の距離は、約114万kmですから、この辺りの考察も面白そうです

コメントバック

リオ同志(id:ballooon)！

コメントありがとう御座います、感謝です

＞SOHOはラグランジュ点L1にあるんですか！

そうなんです、私も意識はしていませんでした（知りませんでした）！

＞陽子流束、やはりSOHOの方が少し早いみたいですね？

＞G16のピークは16日をちょっと過ぎていますもんね？

そうなんです、ですがSOHOとG16は約110万kmしか離れていない

SOHOは15日0時頃、G16は16日0時頃到着、で約24h遅れています

たった110万kmで24hもかかるとは、変です！

太陽からの到着にはこんなに時間はかかっていないと思われ、陽子は地球磁気圏に入り、時間・距離と共に遅れる特性（ブレーキのかかる特性）、でしょうか？

それとも図４のバグか？（私のバグか？⬅この可能性が高い、調べます！）

＞面白いです！電子とX線も見てみたいです(*^^)

ですよね〜、どちらも見てみたいです！

でも、簡単に、どこに入っているのかスグには分からない！！がこの種のデータでして、、、

＞メリークリスマスです♪

そうでした！来年もよろすく、です！

以上でした

コメバック終わり

追記：12/26 04:00

図４のプログラムを調べましたが、、、合ってました！

まぁダウンロードしたデータから、指定した日付を見つけ出し、

日付以降に格納されているデータを引っ張り出すだけの単純操作ですから、

間違える可能性は極めて少ないのです！

という事は：

陽子に関しては、太陽からL１ポイントまでの伝搬速度と、

L1ポイントからG16まで地球磁気圏内の伝搬速度が全く異なる、

という事になります

恐らく電子もそうでしょう

荷電粒子は地球磁気圏内で大きく減速される、という事になります

X線流束により、太陽フレア発生時刻が推定出来ますから、

そこから太陽ーL1間の伝達速度とL1ーG16の伝搬速度の差が分かります

陽子、電子、共に分かります

面白いですね〜！

恐らく、電子は軽いので太陽ーL1間なりL1ーG16間で減速されやすいのです（特に地球磁気圏内で閉じているL1ーG16間）

従って、電子がG16に到達する時刻にバラつきがでやすい、と想像できます

以上でした

追記終わり

以上、お付き合い頂き誠にありがとう御座いました

感謝です

2023-12-23

１２月度その３１：柿岡 K-index・磁気嵐・無風シリーズ ➡ UT12月19日-22日磁気嵐は観測されず、その間G16各流束とG16&18地磁気変化を測定する！⬅ 追記あり12/23 16:00

知識地磁気

追記は一番下にあります　12/23 16:00

UT2023年12月19日〜22日まで４日間、柿岡で磁気嵐は観測されませんでした、

この間のG16各流束（X線流束、電子流束、陽子流束）を測定しておきましょう（太陽の動きを測定しておきましょう）、という事です

地磁気変化に関しては、G16&G18について測定しておきます

磁気嵐がない時、太陽はどのような動きをするのか、確認しておく事は重要です

お付き合い頂ければ幸いです m(_ _)m

まず、柿岡のK-indexです

図１：2023年12月19日から22日UTを含む、柿岡KAK_k-index

UT12月19日から22日まで、磁気嵐は発生しておりません！

以下、 G16（X線流束、電子流束、陽子流束）とG16&G18地磁気変化測定

図２−１：G16X線流束（波長：0.05nm - 0.4nm）

ほとんどX線は出していません

実はG16は、波長0.05nm-0.4nm以外にもX線を測定しています

図２−２：G16X線流束（波長：0.1nm - 0.8nm）

この波長ウィンドウですと、少し強いX線を放射しています

何故、G16が２つのX線観測ウィンドウを持っているのか、理由があるはずで、これから調べます

図３：G16電子流束

これは強烈、です

太陽はこれだけ強い電子プラズマを放射していたのですか？

この原因が分かりません！

図２−２でX線0.1-0.8波長を、弱いですが、放射しているのはUT21日です

図４：G16陽子流束

陽子プラズマはほとんど飛来していません！

図５：G16＆G18地磁気変化

G16とG18波形は、各々LT00時に最小値を示す（真夜中午前零時頃に最小値を示す）であって、通常の太陽光圧を感じて地磁気数値をアップさせる低緯度の傾向です

まとめ：

図３の電子流束波形は分かりません！

陽子プラズマの場合は、X線放射と連動している（相関がある）ように思えます

ですが、電子プラズマの場合はX線放射と関係なく増加するように思えます

電子プラズマの動きは謎、です

追記：12/23 16:00

図２の電子流束が異常に大きくなるのは、直前12月14日のX線放射が考えられます

過去データから引っ張って来ます

図６：UT12月14日から17日までのG16X線流束

図７：その後１日置いてG16電子流束

図８：そして今回、12月19日から22日のG16電子流束（図２です）

今回の電子流束の方が、断然に大きい！

大きなX線放射があった時は、

最低10日は電子流束を継続測定する必要がある

電子プラズマは迂回して地球に到達するように思える

陽子の場合には、その必要はなさそうだ

追記終わり

コメバック

リオ同志(id:ballooon)！

コメントありがとう御座います、感謝です

＞謎の電子流束ですが、1日の動き的には（図5）G16の地磁気と同じように、LT00時に最小値になっているような気がします？

＞なぜでしたっけ？太陽からG16衛星が隠れるからでしたっけ？

そうです！

G16が地球に隠蔽されるので、G16が観測する太陽からの電子流束が最低値になるのです

地磁気で言えば、G16が地球に隠蔽されるので、太陽光を受けなくなり圧力が減るので地磁気が弱まるのです

以上です

コメバック終わり

尚、１２月度は現時点で３１記事もアップしましたが、これはカナダ政府さん地磁気サイトが直近１年（2023年）はアクセス不能になった為、観測点を米国と日本に振り分けた結果、観測可能期間の違いからアップする記事を修正する必要に迫られ、記事数を増やすトライを行っていた為です

毎月、このような記事数に至る事は、ありません！

以上、お付き合い頂き誠にありがとう御座いました

感謝です

2023-12-22

１２月度その３０：柿岡 K-index・磁気嵐・USGSシリーズ ➡ UT12月17日-20日(17,18は磁気嵐)におけるUSGS観測点5ヶ所の地磁気変動を見ます！⬅ 追記あり12/23 00:00！

知識地磁気

追記は一番下、リオ同志(id:ballooon)！へのコメバック後にあります！ 12/23 00:00

UT2023年12月17日〜20日まで、４日間USGS観測点５ヶ所における地磁気変動です

UT17日と18日には磁気嵐を観測しています

お付き合い頂ければ幸いです m(_ _)m

まず、柿岡のK-indexです

図１：2023年12月17日から20日UTを含む、柿岡KAK_k-index

17日にK-index=5、18日にはK-index=6を観測しています

図２：USGS観測所マップ

USの各観測所です、現在GUA, SJG, BOU, SIT, CMOを使っています

図３：USGS観測点の位置マップ（地軸座標）

グリーン線は、磁気赤道の位置を地軸座標上にマップしたものです

京都大学さんサイト：　　

地理座標と地磁気座標の相互変換 より一点一点指定走行し、作成

図４：USGS観測点の磁力線高度マップ（Y軸は磁気緯度）

グアムGUAの磁力線高度は、何と24kmで電離層にも届きません

フェアバンクス・カレッジCMOで、バンアレン内帯を外れたか、という高度です

以下、2023年12月17日から20日UTの、GUA, SJG, BOU, SIT, CMOの波形を順次アップして行きます（低緯度から高緯度へのスキャンです！）

図５：GUA波形

UT17.5時と18.5時に大きくダウンシュート

この傾向は、SJGとBOUを除き、各観測点共通です

図６：SJG波形

SJGでは、特にUT17.5時にアップしています（ダウンシュートではなく）

ダウンシュートとは、この場合、磁気嵐によるリングカレント効果である、と考えられますので全世界に共通で現れて良い現象なのです

ですが、SJGと次のBOUは異なる、これは原因を考えないといけないです！

図７：BOU波形

UT17.5時にアップしています（SJGと同様）

UT17.5時は磁気嵐によるリングカレント効果でダウンシュートすべき所なのですが、SJGと同様にアップ、です

原因を考えませんと、、、

図８：SIT波形

SITではUT17.5時と18.5時頃に大きくダウンシュート、です

図９：CMO波形

CMOでもUT17.5時と18.5時頃に大きくダウンシュート、です

まとめ：

１．12月17日と18日と、２日も続けて磁気嵐を観測しているのに、SJGとBOUの波形には磁気嵐リングカレントによるダウンシュートが観測されない

２．図３を見て頂ければ分かるように、SJGとBOUは磁気緯度が地軸緯度より高い

BOU 磁気緯度-北緯47.50°　地軸緯度-北緯40.1°

SJG　磁気緯度-北緯27.20°　地軸緯度-北緯18.1°

即ち、BOUとSJGの赤道部分では磁気赤道は地軸赤道より下がっており、これはブラジルとブラジル沖で地磁気が異様に弱い傾向を示すのと、同じ原因である

３．ここは、磁気嵐に伴うリングカレントなので、電流は地球を必ず周回している

しかし、電流密度はSJGやBOU上空では弱まる（広がってしまう）傾向にある事は考えられる

コメントバック

リオ同志(id:ballooon)！

コメントありがとう御座います、感謝です

＞磁気嵐の時は地球全体の磁場が弱まる！でいいんでしたよね(;・∀・)？

はい、赤道上空に地磁気を弱める方向（西向き）に電流が流れ（これがリングカレント）地球全体の磁場を弱めるからです

「赤道上空」西向きに電流が流れるとは、「磁気赤道上空」の事かもしれません

そうしますと、BOUやSJGでUT17.5時頃にはそれほど地磁気は弱まらないでしょうか？そして、その後急激に弱まる？

少し考えてみましょう！

以上でした

寒いです、お身体お気を付けて、、、

コメバック終わり

追記 12/23 00:00：

赤道環電流（リングカレント）ですが、地球磁場を弱める方向に流れる電流ですから、磁気赤道上空を西に向かって流れる電流、と解釈出来ます！

以上です

以上、お付き合い頂き誠にありがとう御座いました

感謝です

2023-12-20

１２月度その２９：コーラス波とオーロラの相関 ➡ 金沢大学2019年論文を読む(眺める)ッ！

知識オーロラ

宇宙の徒然を語るブロガー・マサキリオ同志 [id:ballooon] よりメールにて「３−４年前のブログにコーラス波とオーロラの関係を載せた（紹介した）事がある、金沢大学さんの論文であったと思う」との連絡があり、私もかすかに覚えていたのですが、それを今回読み直してみて、非常に分かりやすかったので、ご紹介です

お付き合い頂ければ幸いです m(_ _)m

それは：

世界初! 地球近傍の宇宙で発生するプラズマと電磁波の相互作用発生域の可視化に成功～最新の科学衛星「あらせ」と極北のオーロラ観測から宇宙の物理現象を理解～ – 金沢大学

でして、サブタイトルにあるように、