松岡彩子 理学研究科教授、惣宇利卓弥 生存圏研究所特定研究員、新堀淳樹 名古屋大学特任助教らの研究グループは、全球測位衛星システム（GNSS） と「あらせ」衛星などの観測データを解析し、2024年5月10日に発生した巨大磁気嵐時のプラズマ圏と電離圏の電子密度の時間変化と空間構造の観測に成功しました。
観測データにおいて、通常、地球半径（6,378 km：赤道半径）の4～6倍の高度域までの宇宙空間に広がっているプラズマ圏が地球半径の1.5倍の高度域にまで急速に縮小し、元の状態にまで回復するまでに4日以上要していたことが分かりました。この回復時間は、通常の磁気嵐時に比べて約2倍長いことが統計解析からも明らかになりました。また、GNSSによる電離圏電子密度観測からは、高緯度から低緯度に至る広範な領域で電離圏の電子密度が静穏時と比べて最大で90%減少し、その状態が少なくとも2日以上も継続していたことが分かりました。
本研究は、このような巨大磁気嵐がもたらした异常な电离圏の希薄化がその上空の宇宙空间に広がるプラズマ圏の回復を阻害していることを初めて観测データ解析から明らかにしました。电离圏の希薄化は、电离圏での反射を利用した短波通信障害の原因となります。また、磁気嵐时のプラズマ圏の构造変化は、ジオスペースにおける高エネルギー粒子の生成に関わる电磁环境を制御します。これらは、宇宙の安全な利用に向けた宇宙天気の観点で予报が必要な项目です。本研究结果は、発生频度の少ない巨大磁気嵐时の地球周辺の宇宙环境変动予测にも贡献する重要な事例です。
本研究成果は、2025年11月20日に、国際学術雑誌「Earth, Planets and Space」に掲載されました。
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Atsuki Shinbori, Naritoshi Kitamura, Kazuhiro Yamamoto, Atsushi Kumamoto, Fuminori Tsuchiya, Shoya Matsuda, Yoshiya Kasahara, Mariko Teramoto, Ayako Matsuoka, Takuya Sori, Yuichi Otsuka, Michi Nishioka, Septi Perwitasari, Yoshizumi Miyoshi, Iku Shinohara (2025). Characteristics of temporal and spatial variation of the electron density in the plasmasphere and ionosphere during the May 2024 super geomagnetic storm. Earth, Planets and Space, 77, 181.
