太陽から惑星間空間に向かって延びる開いた磁場 (オープンフラックス)は惑星間空間磁場(IMF)を形成している。太陽がどのようにIMFを作り出しているのかを理解することは、太陽から地球への影響を及ぼす現象の基盤や背景磁場として重要である。 しかし、太陽観測からモデルで外挿したIMFは、その場観測された実測値に対して太陽活動周期にわたって過小評価されており、その理解は不十分である (オープンフラックス問題; Linker+2017; Wallace+2019)。本研究では、オープンフラックス問題の原因を探るとともに、太陽周期にわたって、どのようにオープンフラックスが作られ、どう進化するのかを観測・モデル・シミュレーションを用いて理解する。 長期的な太陽サイクルの中で、太陽磁場からIMFへの定量的な寄与を理解するために、1995年から2024年までの衛星観測の太陽光球磁場データ (SOHO/MDI, SDO/HMI)、1963年以降のその場観測されたIMFデータ (OMNI dataset)の変動を比較した。また、太陽磁場からpotential field source surface (PFSS) modelを用いて、コロナ磁場やIMFを外挿し、球面調和関数の成分に分解することで、各成分の寄与を見積もった。また、黒点群由来のオープンフラックスの変動の理解のために、surface flux transport modelとPFSSモデルを用いて磁場拡散時のオープンフラックスの発展をシミュレーション解析した。 解析結果から、太陽磁場が作り出すIMFの特徴は、複数のフェーズに分けて議論できることがわかった。発表では、それぞれのフェーズでIMFの変動や、IMFを増減させる太陽磁場の特徴や関係を、解析結果とシミュレーション結果を踏まえて議論する。

本研究では、LEO（低軌道）を周回するX線天文観測用CubeSat「NinjaSat」のGPSデータを用いて太陽活動と地球大気の変動との関係を調査した。2024年は非常に活発な太陽活動が観測された年であり、大規模なフレアやCME（コロナ質量放出）に伴って過去最大級の磁気嵐が発生し、地球の上層大気に大きな変動が生じた。本研究では、NinjaSatのGPSデータから得られる軌道高度の変化とNORADが提供するTLE（Two-Line Element）軌道予測データを比較する手法により大気の動的影響を抽出した。この手法により、高時間分解能での太陽活動と大気変動の解析が可能となった。 解析の結果、軌道高度の変化は太陽EUV（極端紫外線）放射の変動に対して時間遅れを持って応答していることが明らかになった。また、EUVの影響を取り除いた軌道高度変動のデータを用いて、2024年5月および10月に発生した大規模なフレア・CMEに起因する磁気嵐による大気密度変動を解析した。その結果、Polar Cap指数・Dst指数と軌道高度変動の間に高い相関関係があることが明らかになった。これはオーロラ電流によるジュール加熱の寄与を示している。

HFEMIC波は、高周波で狭帯域（Δf ≲ 0.1fcp、f < fcp）の電磁イオンサイクロトロン（EMIC）波であり、比較的新しいタイプのEMIC波である。事例研究および統計研究（Teng et al., 2019; Asamura et al., 2021; Min & Ma, 2024）により、HFEMIC波は非常に異方的な低エネルギー（≲数100 eV）プロトンによって駆動される可能性が高いことが示されている。特に(Asamura et al., 2021)では、Arase衛星によって取得されたHFEMIC波と低エネルギープロトンフラックス増加の同時観測データを解析し、波動・粒子相互作用解析手法を用いて、HFEMIC波と相互作用するプロトンが実際にエネルギーを失い、そのエネルギーが波の励起に使われていることを明らかにした。 低エネルギーの異方的なプロトンは内側磁気圏に広く存在することが報告されており（Wu et al., 2022）、HFEMIC波の自由エネルギー源であると考えられている。しかし、Van Allen Probesの観測データを用いた(Teng et al., 2019)の統計研究では、HFEMIC波の出現領域が朝側から夕側に限られており、観測可能な空間的範囲に制限があった。HFEMIC波のイベント数自体も少なく、同ミッションのデータではその全体像を把握するには不十分である。 このような背景のもと、本研究では、Arase衛星の観測データを用いて新たにHFEMIC波を抽出し、再度統計研究を試みた。その結果、Van Allen Probesでは観測されなかった領域においてもHFEMIC波の存在が確認された。 この発見を踏まえ、HFEMIC波の出現に関係する要因として、励起源として低エネルギープロトンの温度異方性、衛星軌道の違い、地磁気活動度の影響などを議論する。また、Arase衛星を用いたEMIC波の統計研究（Jun et al., 2023）とも比較を行い、HFEMIC波に関する理解をさらに深める。

月には全球的な磁場が無い一方、局所的に月面に分布する月地殻磁場領域が太陽風プラズマと相互作用することで、様々な電磁現象が発生している。太陽風と月地殻磁場の相互作用は、全球的磁場、および厚い大気を持たない月の一見単純に思える電磁環境を複雑にしているため、その物理過程の解明は月科学における重要課題である。しかし、月地殻磁場の高度方向の空間スケールは約50 km以下と、典型的な月周回衛星の高度と比べて小さいため、太陽風と月地殻磁場が直接相互作用する領域の探査が困難であり、そこでの物理過程の詳細は未解明であった。 本発表では、Saito et al. (2012)を発展させ、かぐや衛星の低高度観測データを包括的に解析することで明らかになった、太陽風月地殻磁場相互作用領域での太陽風イオンの非断熱反射、1-10 Hz ホイッスラーモード波動、1-10 kHz 広帯域静電ノイズの物理特性について発表する（Ogino et al., 2024）。さらに、近年、地球磁気圏においてMMS衛星によって発見されたelectron-only磁気リコネクションが、月地殻磁場領域でも起こっている可能性（Sawyer et al., 2023; Stanier et al., 2024）に着目した初期的な解析結果について紹介する。

Organic molecules are the primary analytical targets for understanding prebiotic chemistry and searching for traces of past or present life in the solar system. Although mass spectrometry (MS) is widely used for in situ analysis in planetary exploration, there are limitations in separating organic molecules with various structural isomers based on mass number information alone. Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), which separates each molecular species by gas chromatography (GC), is a powerful option for analytical instruments for organic molecules. For example, the GC-MS on NASA's Curiosity detected several ng of organic molecules in a Martian soil sample. In contrast, we are developing a prototype GC-MS for future planetary exploration. Since the GC-MS for planetary exploration cannot be equipped with a large vacuum pump like a terrestrial GC-MS, it is essential that the majority of the gas introduced from the GC be exhausted at the GC-MS interface. In this study, we developed a jet separator (JS) as a GC-MS interface, in which carrier gas is supersonically atomized from the GC outlet and introduced into the MS inlet located on the opposite side, and evaluate its performance. In addition, we integrated a GC-MS system using the prototype JS and successfully analyzed organic reference materials with nanogram-order sensitivity.

水星には磁気圏があることは広く知られている．地球磁気圏とよく似た磁気圏構造も有している一方で，磁場固有磁場の強さや受ける太陽風の強さといった物理条件の違いによって，水星磁気圏特有の現象が起こることや，地球磁気圏によく似た現象であっても空間・時間スケールが大きく異なり得ることがわかっている．過去水星磁気圏を周回探査した衛星はMESSENGERのみである．しかし，MESSENGERは様々な制約を抱えていたため，その詳細は明らかになっていないことが多く残っている． MESSENGERで観測された磁場データに注目すると，磁気圏夜側領域に特徴的な窪み構造が確認できる．衛星がほとんど同じ領域を通過する連続した周回においても，この窪み構造が観測される場合と観測されない場合がある．このことから，この構造は数時間程度の時間スケールで変化していると考えられる． 本構造は先行研究ではplasma sheetによるものであると結論付けられており，それ以上の踏み込んだ研究はされてこなかった．しかし，この窪み構造の磁場成分に注目すると，水星近傍で観測されるものと尾部で観測されるものでは特徴が異なっている．このことから特に水星近傍で観測される構造はplasma sheet以外の何らかの磁気圏構造の影響を受けていると考えられる． 本研究ではこの構造を「depression」とよび，磁場及びプラズマデータからの解析を行った．その結果，depressionが磁場を用いた電流計算，プラズマの温度・ピッチ角異方性及び太陽風動圧との関係から，従来その詳細が明らかになっていない夜側領域でのring currentが重要な役割を果たしていることを示唆する結果を得た． 本講演では研究の現状について報告する．

赤外線宇宙望遠鏡の観測装置は、熱雑音を避けるために低温下で運用する。そのため、観測装置に使用される光学素子などの低温における材料の物性知見は非常に重要である。本発表では、次世代赤外線宇宙望遠鏡計画 GREX-PLUS に搭載予定の分散素子であるイマージョン・グレーティングの材料の低温における屈折率を測定するために開発した、極低温中間赤外線屈折率測定装置について紹介する。

The cause of excess spectral line broadening is not definitively known, but given its rise before and during flaring, the causal processes hold clues to understanding the triggers for the onset of reconnection and the release of free magnetic energy from the coronal magnetic field. We analyse data from Hinode/EIS and perform nonlinear force-free field extrapolations on HMI magnetograms to show an inverse relationship between non-thermal velocity and free magnetic energy on short timescales during two X-class solar flares. I will additionally discuss how SOLAR-C EUVST will enable us to further understand this connection.

近年、内部磁気圏において波動―粒子相互作用が重要な役割を担っていることが明らかになってきている。なかでも、磁気赤道付近で観測される高速磁気音波（Fast Magnetosonic Waves, MS波）は、プロトンのリング分布によって励起されることが知られている（Liu et al., 2011）。さらに、励起されたMS波がイオンを加熱し、それによって高周波電磁イオンサイクロトロン波（High Frequency Electromagnetic Ion Cyclotron, EMIC波）をさらに励起する可能性も示唆されており（Asamura et al., 2021）、これら一連の過程は近年とくに注目を集めている。 私の研究では、この一連の過程がどのような条件下で、どの程度の頻度で発生しうるのかを、あらせ衛星観測データを用いて統計的に明らかにすることを目的としている。本発表では、そのための初期段階として、これら各過程における空間分布や成長過程について、先行研究の結果を基に議論する。

太陽の活動やその進化の過程で、太陽風による 質量損失が重要な役割を果たしている可能性が ある。また、太陽風は地球の磁気圏と相互作用 しており、宇宙天気の観点からも太陽風の挙動を 把握することは重要である。しかし、太陽の 全領域からの太陽風フラックスを正確に見積もる ことは困難である。本発表では、太陽風の フラックスの理解を目指し、衛星による観測結果 などを用いて議論を行う。