弧状列島，世界化，ヴァンアレン放射線帯とリングカレントの発見 Explorer 26衛星 赤祖父俊一

Space Physics in the Earliest Days, as I Experienced
私が経験した、初期の宇宙物理学

Syun‐Ichi Akasofu

赤祖父俊一

4 Discovery of the Van Allen Radiation Belts and the Ring Current

ヴァンアレン放射線帯とリングカレントの発見

After successfully theorizing the formation of the magnetosphere and ssc in 1931, Chapman and Ferraro (1933) tried very hard to explain the main phase, during which the Earth's magnetic field decreases. They thought that there must be a westward electric current around the Earth (the ring current), but they, as well as many theorists, could not find the way by which the solar wind plasma could get inside the magnetosphere to form the ring current. 

チャップマンとフェラーロ（1933）は、1931年に磁気圏とsscの形成の理論付けに成功した後、地球の磁場が減少する主相を説明しようと一生懸命に努力しました。彼らは地球の周りに西向きの電流（環流）が存在するに違いないと考えていましたが、彼らと多くの理論家は、太陽風プラズマが磁気圏の内部に入り込んで環流を形成する方法を見つけることができませんでした。

Chapman was delighted by the news of the discovery of the Van Allen radiation belts (Van Allen & Frank, 1959). He thought that the radiation belts must be the ring current and took me to the University of Iowa to discuss this possibility with James Van Allen. Both asked me to compute the current intensity of the belt at the GSFC, where there was an IBM 7090, a supercomputer at that time.

チャップマンは、ヴァンアレン放射線帯が発見されたというニュースに喜びました（ヴァンアレンとフランク、1959）。彼は放射線帯は環状流であるに違いないと考え、この可能性についてジェームズヴァンアレンと話し合うために私をアイオワ大学に連れて行きました。両方とも私にGSFCでベルトの現在の強度を計算するように頼みました、そこでは当時スーパーコンピューターであるIBM 7090がありました。

I found that the current in the belts consists of an eastward current in the inner part of belt and a stronger westward current in the outer part but is too weak to produce the main phase, suggesting that an intense new belt is formed during geomagnetic storms (Akasofu et al., 1961). A few years later, Cahill showed me the magnetic records from a magnetometer carried by the Explorer 26 satellite that crossed the storm‐time ring current belt for the first time on 19 April 1965. I was very happy to confirm that his data are close to what my calculation (the magnetic field of the ring current as a function of the radial distance from the Earth) predicted (Chahill, 1966, Figure 14). 

ベルトの電流は、ベルトの内側の東向きの電流と外側の強い西向きの電流で構成されていますが、主相を生成するには弱すぎて、強烈な新しいベルトが地磁気嵐の間に形成されていることを示唆しています（アカソフら、1961）。数年後、Cahillは1965年4月19日に初めて嵐時のリング電流帯を横切ったExplorer 26衛星によって運ばれた磁力計の磁気記録を見せてくれました。彼のデータが私の計算（地球からの半径方向距離の関数としての環電流の磁場）が予測したもの（Chahill、1966年、図14）。

As the index of the intensity of geomagnetic storms, we use the Dst index as a measure of the intensity of the ring current. On the basis of magnetic records from a very few observatories, Chapman (1918, 1935) analyzed statistically the storm field into two components on the basis of a number of storms; one did not depend on local time (Dst; storm time) and the other depended on local time (SD, solar daily magnetic disturbance). I told Chapman that there were several number of International Geophysical Year (IGY) magnetic observatories along the magnetic equator to estimate the Dst index for individual storms; the present Dst index uses this practice (Akasofu & Chapman, 1961). The SD component is now understood to be partially due to the asymmetric development of the ring current during an early epoch of geomagnetic storms as protons in the ring current belt drift westward from the midnight sector (Akasofu & Chapman, 1964; Fok, 2003). 

地磁気嵐の強さの指標として、リング電流の強さの尺度としてDst指標を使用します。 Chapman（1918、1935）は、ごく少数の観測所からの磁気記録に基づいて、多数の嵐に基づいて嵐フィールドを2つの成分に統計的に分析しました。 1つは現地時間（Dst;嵐の時間）に依存せず、もう1つは現地時間（SD、太陽の毎日の磁気障害）に依存しました。私はチャップマンに、個々の嵐のDstインデックスを推定するために、磁気赤道に沿っていくつかの国際地球物理学年（IGY）磁気観測所があったことを伝えました。現在のDstインデックスはこの手法を使用しています（Akasofu＆Chapman、1961）。現在、SD成分は、リングカレントベルト内の陽子が真夜中のセクターから西にドリフトするため、地磁気嵐の初期の時期にリング電流が非対称に発生したことが原因であると理解されています（Akasofu＆Chapman、1964、Fok、2003）。

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019CN000116