IUGONET	  研究集会@February	  20,	  2015	  京大セミナーハウス 、 	  TDAS/UDASによる脈動オーロラの研究	  〜オメガバンド脈動オーロラの	  THEMIS衛星・地上同時観測 〜佐藤夏雄国立極地研究所THEMIS衛星観測	  脈動オーロラ観測の	  地上・THEMIS衛星同時観測	  THEMIS観測プロジェクトはオーロラの衛星-­‐地上同時観測をする上で理想的な配置	THEMIS	  spacecra/	  and	  ground	  all-­‐sky	  network	脈度オーロラのタイプ分け	GILL:2008-­‐02-­‐11,	  1155.03-­‐1155.09	  UT	  Patch	FSMI:	  2007-­‐12-­‐11,	  1201.51-­‐1202.00	  UT	East-­‐west	  band	GAKO:	  2011-­‐03-­‐01,	  1427.24-­‐1427.30UT	  Omega	  band	Patch-­‐type	  	  Pulsa.ng	  aurora	共役点で観測されたオメガバンドとバンド状脈動オーロラの例	オメガバンド脈動オーロラ	バンド状=>オメガバンド脈動オーロラ	オメガバンド脈動オーロラの例	本研究ではオメガバンド脈動オーロラに注目する 	北	東	西	南	オメガバンドとトーチオーロラの例	DMDSP衛星で観測されたグローバルスケールのオーロラ	Omega	  bands	Torches	脈動オーロラ観測の地上・THEMIS衛星同時観測	  Omega	  band	  pulsaZng	  aurora	THEMIS-­‐D	Electron	  	  ﬂux	All-­‐sky	Linear	  image	Footprint	E-field	All-­‐sky	  （every	  3	  sec）	

N	Keogram	  (SNKQ)	5-­‐20	  keV	  	  electron	Z	<	  20	  eV	  	  electron	  	S	0730UT	2011-­‐03-­‐01	0734	0738	0742	0736	0742	TH-­‐D	  crossing	  on	  Omega	  band	  PA	  aurora	THEMIS	  ground	  based	  All-­‐sky	  Imager	  Network	SNKQ	All-skyで観測されたオメガバンド脈動オーロラ	Linear	  scale	  images	  at	  every	  30	  sec	0736:00	0736:30	0737:00	0738:00	0738:30	0739:00	0737:30	0739:30	ElevaZon	Keogram	  at	  SNKQ	Z		  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  0720	0725	0730	0735	0740	0745	Every	  3-­‐sec	  all-­‐sky	  images	  from	  0736:00	  at	  SNKQ	0750	Linear	  scale	  images	  at	  every	  3	  sec	0737:33	0737:36	0737:39	0737:42	0737:45	0737:48	GeneraZon	  of	  Omega	  band	  	  PulsaZng	  Aurora	0706-­‐10	  UT	0711-­‐15	  UT	0716-­‐20	  UT	0721-­‐25	  UT	Growth,	  maximum	  and	  declining	  of	  Omega	  band	  	  PulsaZng	  Aurora	Growth	  phase	0713:15-­‐0713:24	  UT	th	  phase	0715:27-­‐0715:36	  UT	0719:39-­‐0719:48	  IT	smaller	  omega	Growth	  phase	GeneraZon	  of	  Omega	  band	  	  PulsaZng	  Aurora	All−sky	  camera	Maximum	  phase	Maximum	  phase	  	Maximum	  Phase	Maximum	  phase	  of	  Omega	  band	  	  PulsaZng	  Aurora	0730：00	  UT	0730：03	  UT	0730：06	  UT	0730：09	  UT	0732：24	  UT	0732：27	  UT	0732：30	  UT	0732：33	  UT	Declining	  phase	Declining	  phase	  of	  Omega	  band	  	  PulsaZng	  Aurora	0745:03	  UT	0745:06	  UT	0745:09	  UT	0745:12	  UT	0752:51	  UT	0752:54	  UT	0752:57	  UT	0753:00	  UT	Magnetogram	SNKQ	Band-­‐pass	  ﬁlter	Ps	  6	  pulsaZon	Linear	  scale	  images	  at	  every	  5	  min	N	E	W	S	0720:00	0725:00	0730:00	0735:00	Eastward	  dri?	  with	  speed	  of	  ~	  0.15	  km/sec	TH-­‐D	  footprint	  時間・空間変化図を作成する	T-­‐89	  model	THEMIS-­‐D	  	  2011-­‐03-­‐01	Electron	  ﬂux	DC	  Ex	DC	  Ey	DC	  Ez	Ez	  >	  Ey	  >	  Ex	THEMIS-­‐D	  	  2011-­‐03-­‐01	Electron	  ﬂux	DC	  Ex	Ez	  (1.5mV/m	  pp)	  	  >	  Ey	  (1.0	  mV/m	  pp)	  >	  Ex	  (0.5	  mV/m	  pp)	DC	  Ey	DC	  Ez	ﬁeld-­‐aligned	  electric	  ﬁeld	  may	  play	  important	  role	  to	  generate	  Omega	  band	  PAs!!	THEMIS-­‐D	  	  2011-­‐03-­‐01	Electron	  ﬂux	Ex	  hpf10	Ey	  hpf10	Ez	  hpf10	Keogram	  [SNKQ]	Keo-­‐int	  125	☆Period	  of	  Quasi-­‐periodic	  modulaZon	  of	  electric	  ﬁeld	  and	  op.cal	  intensity	  modulaZon	  	  is	  almost	  the	  same	THEMIS-­‐D	  	  2011-­‐03-­‐01	Ey	  hpf	  5	Ey	  hpf	  5	  spectrum	Keo-­‐int	  150	  hpf	  5	Keo-­‐int	  150	  hpf	  5	  spectrum	Keogram	  [SNKQ]	☆period	  of	  QP	  modulaZon	  of	  electric	  ﬁeld	  and	  opZcal	  intensity	  modulaZon	  	  is	  almost	  the	  same	THEMIS-­‐D	  	  2011-­‐03-­‐01	Electron	  ﬂux		  Ey	e-­‐ﬂux	  5-­‐20	  keV	e-­‐ﬂux	  0-­‐20	  eV	increase	  of	  high-­‐energy	  electron	  ﬂux	decrease	  of	  cold	  electron	  ﬂux	THEMIS-­‐D	  	  2011-­‐03-­‐01	Electron	  ﬂux	Ex		  Ey	Ez	kk-­‐edc	  spec	enhancement	  on	  electro-­‐staZc	  wave	kk-­‐scm	  spec	no	  speciﬁc	  signals	  on	  magneZc	  wave	THEMIS-­‐D	  	  2011-­‐03-­‐01	Electron	  ﬂux	Ex		  Ey	

Ez	kk-­‐edc	  spec	kk-­‐edc	  <	  5	  Hz	low	  frequency	  (~	  5	  Hz)	  electro-­‐staZc	  wave	  intensity	  modulaZon	  is	  the	  similar	  as	  DC	  electric	  ﬁeld	  modulaZon	  THEMIS-­‐D	  	  2011-­‐03-­‐01	Electron	  ﬂux	Ex		  Ey	
Ez	Bx	
	  By	Bz	conﬁguraZon	  of	  magne.c	  ﬁeld	  changes	  between	  outside	  and	  inside	  of	  omega	  band	  PA	THEMIS-­‐D	  	  2011-­‐03-­‐01	Electron	  ﬂux		  Ey	Vx		  Vy	Vz	velocity	  shear	  appeared	  only	  Vx	  	THEMIS-­‐D	  	  2011-­‐03-­‐01	Electron	  ﬂux		  Ey	Vx	  Density	  density	  decreased	  a/er	  crossing	  the	  PA	Thermal	  velocity	thermal	  velocity	  increased	  	  a/er	  crossing	  the	  PA	Summary	  	  We	  examined	  characterisZcs	  of	  omega-­‐band	  pulsaZng	  aurora	  which	  observed	  simultaneously	  onboard	  THEMIS	  spacecra/	  and	  on	  the	  ground	Ground	  based	  op.cal	  observa.on	  at	  SNKQ	  observatory	-­‐ MLT	  is	  ~0230	  -­‐ Omega	  shaped	  PAs	  -­‐ ON-­‐OFF	  period	  was	  	  ~10-­‐20	  sec	  -­‐ Eastward	  dri/	  with	  speed	  of	  ~	  0.15	  km/sec	  (at	  120	  km	  alZtude)	THEMIS-­‐D	  observa.on	TH-­‐D	  was	  located	  at	  ~	  03	  MLT,	  	  ~	  -­‐1.0	  degree	  (GSM)	  -­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐-­‐electric	  ﬁeld	  showed	  QP	  modulaZon	  (Ez	  >Ey	  >Ex)	  period	  of	  QP	  modula.on	  of	  electric	  ﬁeld	  and	  op.cal	  intensity	  is	  almost	  the	  same	  high	  energy	  (5-­‐20	  keV)	  ﬂux	  decreased	  low	  energy	  (	  <	  20	  eV)	  ﬂux	  increased	  electro-­‐sta.c	  wave	  enhancement,	  and	  low	  frequency	  (<	  3Hz)	  electro-­‐staZc	  wave	  intensity	  modulaZon	  was	  the	  similar	  as	  the	  electric	  ﬁeld	  modulaZon	  B	  ﬁeld	  conﬁguraZon	  changed	  between	  outside	  and	  inside	  of	  omega	  band	  PA	velocity	  shear	  appeared	  only	  Vx	  	density	  decreased	  a/er	  crossing	  the	  PA	thermal	  velocity	  increased	  	  a/er	  crossing	  the	  PA	Conclusion	• E-­‐ﬁeld	  (especially	  Ez)	  is	  correlaZng	  to	  opZcal	  PAs	  • Electro-­‐staZc	  low	  frequency	  wave	  (<5Hz)	  also	  corelaZng	  to	  opZcal	  PAz	  • MagneZc	  wave	  dese	  not	  correlate	  of	  PAs	  • High	  energy	  electron	  ﬂux	  increase	  and	  lower	  energy	  electron	  ﬂux	  decrease	  inside	  of	  PAs	Thanks	  for	  your	  a[en.on	  	  Acknowledgements	  ＊THEMIS	  Science	  Support	  Team	  ＊IUGONET	  Team