土星の赤道付近の電離層の伝導度

Saturn's near-equatorial ionospheric conductivities from in situ measurements.

• O Shebanits
• L Z Hadid
• H Cao
• M W Morooka
• G J Hunt
• M K Dougherty
• J-E Wahlund
• J H Waite
• I Müller-Wodarg

抄録

カッシーニのグランドフィナーレ軌道により、土星のトップサイド電離層のその場測定が初めて行われた。本研究では、カッシーニ電波・波動プラズマ科学ラングミュアプローブ、イオン・中性質量分析計、フラックスゲート磁力計によるその場測定から得られた、土星上面付近の昼間電離層のペデルセンとホール伝導度を示す。ペダースンとホールの伝導度は、電離層のピーク付近で少なくとも10-10S/mとなり、これまでの推定値よりも10-100倍高い値となった。これは、赤道付近の電離圏にダスト状のプラズマが存在するためであることを示しました。また、電離層の厚さは300〜800kmと広範囲にわたっていることを明らかにしました。さらに、私たちの結果は、土星の軌道288から292までの間に、プラズマ密度、平均イオン質量、その結果としての導電性が時間的に変化していることを示唆しています。

Cassini's Grand Finale orbits provided for the first time in-situ measurements of Saturn's topside ionosphere. We present the Pedersen and Hall conductivities of the top near-equatorial dayside ionosphere, derived from the in-situ measurements by the Cassini Radio and Wave Plasma Science Langmuir Probe, the Ion and Neutral Mass Spectrometer and the fluxgate magnetometer. The Pedersen and Hall conductivities are constrained to at least 10-10 S/m at (or close to) the ionospheric peak, a factor 10-100 higher than estimated previously. We show that this is due to the presence of dusty plasma in the near-equatorial ionosphere. We also show the conductive ionospheric region to be extensive, with thickness of 300-800 km. Furthermore, our results suggest a temporal variation (decrease) of the plasma densities, mean ion masses and consequently the conductivities from orbit 288 to 292.