http://pparc.gp.tohoku.ac.jp/

PPARC2023
惑星プラズマ・大気研究センター

電磁波を駆使して惑星の変動と進化へ迫る
惑星圏物理学分野
C領域 ”観測・開発group”の中核
電波・赤外・光・紫外 + 数値手段 を駆使し、惑星(特に木星 ＆ 地球型惑星) + 地球(特にaurora & 超高層大気) + 太陽の衛星&探査機による探査 + 地上観測 を中核に研究を行います。

笠羽 教授・センター長 三澤・坂野井・土屋 准教授
鍵谷 助教 + 堺 助教 [兼・惑星大気] & C. Radulescu [UCL: 2023/3-6]

D1: 風間・安田
M2: 近藤・佐藤(Dへ)・田中・吉野
M1: 大畑・木下・桑山・茂野・鈴木
B4: 川潟・菅原・能勢・松下
大友・佐藤 + 阿部 技術職員 & 管野 秘書、苫米地 web担当&秘書

現役院生メンバーの”住居”

https://pparc.gp.tohoku.ac.jp/about-us/member/桑山 (M1)永田 (2022-M2)
木下 (M1)

安田(D1)

吉野 (M2)

佐藤 (M2)

茂野 (M1)

鈴木 (M1)

田中 (M2)

安福 (2022-M2)
大畑 (M1)©JAXA/ESA

古川 (2022-M2)

風間 (M2)

安福(2022-M2)
茂野(M1)
鈴木(M1)

Arase衛星
極域地上
極域地上

地球
地球
地球

コーラス波動 & 電子加速
オーロラカメラ開発
キラー電子による大気化学反応の検出

風間 (D1)
大畑 (M1)
吉野 (M2)

MMX探査機Akatsuki探査機
BepiColombo探査機

火星
金星等
水星等

気圧マップ導出
ハワイ望遠鏡ヘテロダイン分光器開発
ハワイ望遠鏡搭載の補償光学系開発

近藤(M2) + 古川(2022-M2) Hisaki衛星
安田 (D1)JUICE探査機
佐藤 (M2)JUICE探査機
田中 (M2)JUICE探査機
桑山 (M1)
月面天文台
木下(M1) + 永田(2022-M2) ハワイ望遠鏡

近藤 (M2)木星
イオ火山起源のトーラス突発増光
木星
氷衛星Ganymede等の電波探査
木星
氷衛星Europa等の大気発光
木星「月」でのPassive電波レーダ探査試行
木星・系外惑星等
低周波電波干渉計開発
惑星大気/オーロラ等 近赤外カメラ & 軸外し望遠鏡開発

独⾃の電波望遠鏡（飯舘IPRT）

⽊星

⽔星〜〜

・太陽系最⼤の磁気圏・惑星最強の粒⼦加速
・地下海をもつ氷衛星

⽊星⼈：安⽥(D1) 、佐藤晋、近藤(M2)、⽊下 (M1)
+ 古川・永⽥(2022-M2)
⽕星⼈：⾵間(D1)
⾦星⼈：⼤畑(M1)
⽔星⼈：吉野(M2)
JUICE探査機

太陽系・衛星系

⽕星
・過去存在の⽔の⾏⽅
・⽕星気象

⾦星・⾦星気象(⼤気循環)〜地球の兄弟 ＆ 最も⾝近な‘恒星系’〜
太陽放射と太陽⾵にさらされた惑星、＋磁気圏の荷電粒⼦に曝された衛星
地球と他の惑星・衛星の違いを⽣む原因は何だろう？
惑星の⼤きさ・太陽からの距離・固有磁場・⼤気・⾃転の速さ･･･
太陽系天体の理解〜地球･惑星が地球･惑星たる所以 è 系外惑星環境推測･探求へ

国際宇宙ステーション：
放射線環境を探る

地上電磁波観測＠北⽶
・北欧：超⾼層〜磁気圏を探る

かぐや衛星：
⽉⾯表層を探る

あらせ衛星：地球圏⾼エネルギー粒⼦を探る

地球・⽉と太陽〜最も⾝近な惑星と恒星〜

地球周辺空間（地球圏）での粒⼦加速と消失
宇宙と地球⼤気の相互作⽤[ 地球⼈： 茂野・鈴⽊ (M1) + 安福(2022-M2)]
⽉表層レーダー探査[ ⽉⼈：⽥中(M2) ]飯舘⼤型電波望遠鏡：
宇宙〜太陽･⽊星⾼エネ
ルギー粒⼦現象を探る

太陽電波・⾼エネルギー粒⼦現象[ 太陽⼈：wanted! ]・太陽のエネルギー＋液体の⽔＝⽣命をはぐくむ
・宇宙と⼤気の間のエネルギーをやり取り
・宇宙に広がる⼈類活動・太陽系外へ広がる知⾒へ

PPARCの現場 〜 宇宙空間
[2010-] あかつき橙：地球重力圏離脱
緑：地球周回衛星[2018-] BepiColombo

活動中

日欧共同水星探査機。
最も熱い惑星の全貌を探る。
東北大は国際電波観測チームを率いる。
2021/10 & 2022/10： 水星flybys!
(水星周回: 2025-）

金星探査機。
初回の軌道投入失敗を乗り越え、ついに周回観測を実現。
©池下章裕[2013-2023] ひさき©池下章裕

紫外線宇宙望遠鏡衛星。
米・Juno探査機を支え木星の激しい活動を探索中。

[2014-] はやぶさ2©池下章裕[2023打上] JUICE©JAXA/ESA

小惑星「りゅうぐう」に2018年到着予定。
地球帰還(2020)を経て、探査機はflyby継続。

[2019,2022] オーロラロケット

欧州木星探査機へ観測装置を提供。
衛星ガニメデを初周回し、地下に広がる海を探る。
(木星周回: 2031-2035)[2024打上] 火星衛星サンプルリターン[2016-2032] あらせ
放射線帯観測衛星。
宇宙天気研究の柱として米計画とともに活動。

©ESA東北大は、仏と組んでフォボスと火星を探る赤外線装置を開発中。
(火星周回: 2025〜 à 地球へ帰還)

検討中

オーロラカメラを搭載。
[学内連携： 工・生命・流体研]

超小型衛星
国際宇宙ステーション

開発中

次期紫外線望遠鏡衛星
次期オーロラ観測衛星など

[電波 – 現在] 専用装置による低周波電波観測数10～数100MHz観測 --- 惑星・太陽現象観測に好適 ＆世界的に ユニーク な数100MHz帯観測装置①IPRT(UHF)＠福島飯舘

高時間･高周波数分解能 --- ‘最小現象’を極める!
専用装置として運用 --- ‘柔軟性 & 連続性 max’: Any events OK!
• 周波数：①150～500MHz帯 へ 拡張中 , ②20～150MHz• 開口面積：①1023m2 (国内最大＠数100MHz帯), ②200m2@27MHz• 分解能：Δt=10msec, Δf=16KHz (世界有数＠太陽観測モード）“共同利用的観測”(NICT, 国立天文台, 東大 他)②HF~VHF＠宮城蔵王<観測ターゲット>

太陽電波バースト～粒子加速･宇宙天気開発, 観測,解a s yo utrta
S：察
析, 考

惑星
オーロラ電波～磁気圏活動
放射線帯電波～粒子加速
GMRT計測の木星放射線帯電波源:(今井, 北・D論)

太陽電波
スペクトル微細構造wish!

木星放射線帯電波変動
by IPRT高エネルギー天体
PulsarMagnetor (超強磁場天体)
FRB(未知の高速電波現象)～ 超高エネルギー磁気圏・粒子加速観測好適地の１つ

ハワイ・ハレアカラ山頂 観測所（3040m）

60cm望遠鏡T60 + 1.8m望遠鏡 PLANETS

M2 吉野
M1 大畑 , 木下
(2022-M2永田)• 開発中 〜 補償光学、ファイバー活用の可視分光器・中間赤外ヘテロダイン分光器•

可視 /近赤外分光器、近 -中間赤外フーリエ分光器
Mio(水星), Akatsuki(金星), MMX(火星), JUICE(木星), Hisaki(紫外線望遠鏡)等と連携+ 1.8m 軸外し望遠鏡PLANETS：現在 - 主鏡を研磨中、2023年度 - 国内試験観測@飯館
氷衛星
エウロパ
水噴出活動

木星磁気圏
オーロラ

1.8m望遠鏡PLANETS

プラズマトーラス

開発中の可視補償光学

イオ火山活動

ハワイ・T60望遠鏡
ハレアカラ観測所

開発中の赤外分光器
研磨中の1.8m望遠鏡の主鏡

7

水星希薄大気衛星・探査機（惑星大気物理学分野と）地球磁気圏 & 電離圏 〜 オーロラ研究（地上・ロケット・衛星）• オーロラなどを引き起こし、地球大気を電離する「キラー電子」。
• それが引き起こす地球上層大気の破壊的な大気現象を把握。
LAMPロケット 2022年3月打上げ成功→LAMP2ロケットへ

M1 茂野 , 鈴木2022-M2 安福

南極点・昭和基地・北極
オーロラ多色カメラ観測による極冠オーロラと太陽風変動の解明

脈動オーロラの3次元トモグラフィ

ロケット搭載オーロラカメラ

国際宇宙ステーション：
放射線環境を探る

地上電磁波観測＠北⽶・北欧：超⾼層〜磁気圏を探る

あらせ衛星：地球圏⾼エネルギー粒⼦の源を探る