초록
1989년 2월에 일본의 우주과학연구소(ISAS: Institute of Space and Astronautical Science)에서 발사한 과학위성 EXOS-D의 전기장 측정기와 지자기 자오선 동경 190/210 선상에 위치하고 있는 17개의 지상자력계들로부터 1994년 11월 09일 18시 50분부터 약 20분에 걸쳐 Pi 2 파동이 검출되었다. 우리가 이용한 지상자력계는 지자기 경도는 동경 185.02에서 동경 269.36사이, 지자기 위도는 -37.09에서 65.67사이에, L값은 1.00에서 5.89사이에 위치하고 있다. 또한 같은 시각에 또 다른 위성 ETS-VI의 자기장 측정기의 자료와 지상의 Kakioka(지자기 동경 208.00, 지자기 위도 26.70), Hermanus(지자기 동경 82.97, 지자기 위도 -33.78) 지상자력계의 자료도 함께 사용하여 비교하여 보았다. Pi 2 파동의 주파수를 알아내기 위하여 FFT를 이용하였으며, L값이 2.35인 EXOS-D 위성과 지상자력계들에서는 주파수가 약 25mHz에서 최대 값을 보였으나, L값이 6.60인 ETS-VI위성에서는 같은 주파수가 검출되지 않았다. 또한 지상자력계 중에서 MUT 지상자력계의 자료를 기준으로 하여 위성들과 나머지 지상자력계들간의 상관관계, 위상 차를 조사하여, 발견된 Pi 2 파 동 현상이 플라즈마구 내에서 형성된 공동(cavity) mode에 의한 현상임을 알 수 있었다.
We have investigated Pi 2 pulsations which were observed both on ground magnetometer array and by satellites. On November 9th in 1994, Pi 2 pulsations appeared globally on the 190/210 magnetometer chain and Hermanus station when two satellites(EXOS-D and ETS-VI) were located near the magnetic meridian of the 210 array. The local time of measurements covers from morning(LT=8.47hr) to afternoon(LT=20.3hr) and the bandwidth of peak frequency is found relatively small. The signals of the electric field are highly coherent with ground-based observations with the out of phase oscillations. However, the magnetic field measurement on the ETS-VI in the outer magnetosphere(L=6.60) shows no signature of Pi 2 pulsations over the same time interval and the correlation with any of the ground-based stations is found to be very weak, even through both satellites and magnetometer chain are located close to each other in local time. We suggest that this event may be a direct evidence of Pi 2 pulsations as virtual resonant modes which are localized in the plasmasphere(Lee 1996). The results show that the cavity mode oscillations can occur in the inner magnetosphere with less spectral noise compared to the outer magnetospheric case.
