東北大学が提供する惑星電波
地上観測データに基づく研究について
熊本篤志、三澤浩昭、土屋史紀
岩井一正、米田瑞樹、小野高幸
（東北大）

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東北大・提供予定データ
http://www.iugonet.org/observations/tohoku.html

１．地磁気PC3インデックス
２．女川 地磁気データ(フラックスゲート)
３．女川 地磁気変動データ (サーチコイル)
４．HF帯 木星電波固定周波数観測データ
５．HF帯 木星電波広帯域観測データ
６．HF帯 太陽・木星電波広帯域スペクトルデータ
７．VHF帯 木星メートル電波固定周波数データ
８．VHF帯 太陽メートル電波スペクトルデータ
９．LF帯 標準電波位相・振幅変動データ

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準備中
準備中
公開中
準備中
公開中
準備中

提供機関
東北大学大学院理学研究科
地球物理学専攻・太陽惑星空間物理学講座
惑星プラズマ・大気研究センター
惑星圏観測所（飯舘・ハワイ・女川・蔵王・米山・川渡）
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太陽電波
飯舘
惑星電波望遠鏡(100-500MHz)

飯舘
HF帯アンテナ(20-40MHz)

加速粒子

プラズマ放射シンクロトロン放射
メーザー放射電波放射
電波バーストコロナ～惑星間空間での太陽起源加速粒子のトレーサ

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木星
磁気圏

木星電波
木星極域
電離圏

木星
デカメータ放射(DAM)

木星
放射線帯

木星
シンクロトロン放射(JSR)

HSTで観測された
木星オーロラ[Grodent et al., 2003]

飯舘惑星電波望遠鏡(100-500MHz)
飯舘HF帯アンテナ(20-40MHz)

惑星電波の電力フラックス比較[Zarka et al., 2005] 4

「VHF帯 太陽メートル電波スペクトルデータ」による研究

Type I noise storm
・最も短時間で変動する太陽の非熱的現象
Burst (100ms, MHz)・最も長時間発生する太陽の非熱的現象
continuum (hr ~ day)

頻発する小規模な粒子加速現象

200 MHzK. Iwai, Studies on Generation Process of Solar Radio Type-I NoiseStorm, Ph. D Dissertation, Tohoku University, 2012.

500 secMicro Type-III

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「VHF帯 太陽メートル電波スペクトルデータ」[Iwai et al., Sol. Phys., 2012;
観測システムIwai, Ph. D thesis, 2012]＋組み合わせ
メートル波の大口径望遠鏡(IPRT)

リアルタイムな信号処理・データ解析

The Assembly of Metric-band Aperture
TElescope and Real-time Analysis System

AMATERAS

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Type-I強度:
CMEと排他的に増減・２回のType-I増光
CMEの後・２回のType-I減光
CMEの前３回のCME
Type-I放射高度
Fig. 3.4 2010年2月6日から7日にかけての各観測量の時間変動(a)GOES/X線、(b) 246MHzにおける電波、(c)CMEの先端の高度[Iwai et al., ApJ., 2012; Iwai,Ph. D thesis, 2012]7

発生モデル：Type-I発生～消失

次のCME発生につながる
磁場膨張

ループの膨張Type-Iの減光開始時刻に相当[Iwai et al., ApJ., 2012; Iwai, Ph. D thesis, 2012]

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「VHF帯 太陽メートル電波スペクトルデータ」
高分解能データによる研究

Power Law分布のべき指数※サイズが大きいため公開対象外--> 参照されたい方
はご相談ください。

Type-I: >2 (Soft)
フレア・Type-III:<2 (Hard)[Iwai, Ph. D thesis, 2012]

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「VHF帯 太陽メートル電波スペクトルデータ」
アーカイブ現状
URL http://pparc.gp.tohoku.ac.jp/data/iprt/
Table: データ形式
データ名
偏波

High Resolution Low Resolution(公開中※)
(公開中)
R&L
R&L

時間分解能

10 ms

1000 ms

周波数分解能61 kHz1000 kHz

周波数レンジ

100-500MHz

100-500MHz

強度階調

8または16 bit

8 bit

データ量

2.5-5GB/h

1.5MB/h

ファイル形式(FITS)

FITS※サイズが大きいため提供方法についてはご相談ください。

Quick Lookも参照可能
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「HF帯 太陽・木星電波広帯域観測データ」
観測システムThe system is wide-band spectrometer installed on the Iitate Observatory, Tohoku
University. The system enables to observe the solar/Jovian radio bursts in 20-40 MHz witha sensitivity of -200 dBW/m2Hz (Galactic noise level) and time resolution of 0.5 sec. Theobservations have been made everyday.

HYB
Log-periodic
Antenna15-40MHz+28dB

Frequency range: 20-40MHzTime resolution: 0.5sec
Noise Level: -105dBm(-200dBW/m2Hz)

PDPD

DET-6dB
DDS

10.7MHz
BW:10kHzA/D
1.4kSPS
2Ch455kHz~ 10.245MHz

PC
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400
Frequency [MHz]300

Type-III
電子ビーム速度~0.15c

VHF帯太陽メートル電波
スペクトルデータ

Type-II
ショックの伝搬速度~500km/s

3x109

1.04

2x109

1.07

1x109

1.15

Ne [/cc]

01:31-41UT Nov. 12, 2010

500

200

5x108

100

1x108

1.6

2x107

2.1

5x106

2.7

40
20
0

HF帯太陽・木星電波広帯域観測データ

Time [min.]101.25

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Distance from Sun center [Rs] (10 x Baumbach-Allen Model)

観測対象：太陽電波観測対象：木星デカメータ電波(Io-B)
Nov. 16, 2010

Io-B

・木星電波イベントの出現モニター
・木星電波：アーク構造による放射特性モデルの検討 [cf. Ray and Hess,
2008; Hess et al., 2010]
・定常の木星電波高時間分解能観測を準備中。微細構造の秒以下の周期変動現象から、木星IARの議論が可能[Koshida et al., JGR, 2010a; 2010b]。

放射周波数の周期変動→IAR

3sec[Koshida et al., 2010b]

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「HF帯 太陽・木星電波広帯域スペクトルデータ」
アーカイブ現状
URL http://ariel.gp.tohoku.ac.jp/~jupiter/it_hf/
データ名

HF帯 太陽・木星 HF帯 木星電波
電波広帯域広帯域観測
スペクトルデータ
データ(公開中)(観測準備中)偏波

R&L

R or L

時間分解能

0.5s

0.1ms

周波数分解能

10kHz

10kHz

周波数ステップ

7004096

周波数レンジ

15-40MHz

20-40MHz

強度階調

12 bit

16bit

データ量

470MB/day

0.3TB/h

ファイル形式CDF(TBD)

Quick Lookも参照可能
14PLC (Power Line Communication)とは？
・電力線に短波帯信号(2-30MHz)を流して行う通信技術。
・屋内利用に限り認められている。（2006年10月～）・３月からの屋外利用に向けた規制緩和が現在検討されている。

問題点
・太陽電波・惑星電波観測、イオノゾンデ観測等に深刻な影響
・屋内利用のための技術基準が定められているが、漏洩ノイズは抑制できてない。
・屋外利用の場合は更に建屋の遮蔽なく遠距離に伝搬10m

PLC-ON

Ambient @ 10m

PLC
Modem

規制
無規制

PLC-OFF

規制

PLC
Modem
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まとめ
以下のデータを公開中 --> ぜひご利用ください。
・HF帯 太陽・木星電波広帯域スペクトルデータ
・VHF帯 太陽メートル電波スペクトルデータ

VHF帯 太陽メートル電波スペクトルデータ
定常観測を継続（2010/9～）
但し現在はAZ駆動系故障のため休止中→春に改修予定
太陽電波(Type-I, II, III, IV)を観測
Type-I noise stormの研究に活用

HF帯太陽・木星電波広帯域スペクトルデータ
連続観測を継続（2000年～）
但し震災時にアンテナ損傷→今年度内に改修予定
太陽電波(Type-III), 木星電波(Io-B DAM等)を観測
高分解能観測を準備中（米山局で実施）
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