Физика околоземного космического пространства. Гл. 1 / Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 2000. – 216 с.

1.2.5. Высыпание энергичных частиц из внутренней магнитосферы В недавнем цикле работ (Yahnina et al., 1996; Trakhtengerts et al., 1996; Gvozdevsky et al., 1997; Titova et al., 1998; Pasmanik et al., 1998; Yahnina et al., 1998; Yahnina et al., 1999; Яхнина и др., 1999) на основе большого массива данных низкоорбитальных спутников TIROS/NOAA рассматривались характеристики различных типов высыпаний энергичных частиц (протонов и электронов) из внутренней магнитосферы. Было выделено несколько новых типов высыпаний энергичных частиц, значительно отличающихся по своим характеристикам от изотропных высыпаний из внешнего радиационного пояса и внутреннего плазменного слоя. Все эти высыпания наблюдаются экваториальнее изотропной границы энергичных протонов, т.е. их источники располагаются во внутренней магнитосфере. Показано, что большинство этих характеристик могут быть объяснены в рамках теории, основным элементом которой является взаимодействие циклотронных волн с энергичными частицами радиационных поясов. Это взаимодействие наиболее эффективно происходит в присутствии холодной плазмосферной плазмы, поэтому высыпания энергичных частиц могли бы служить средством диагностики распределения холодной плазмы во внутренней магнитосфере. Здесь мы опишем лишь один тип высыпаний, механизм которого представляется наиболее изученным. Яхнина и Титова с соавторами (Yahnina et al., 1996; Titova et al., 1998) привели результаты наблюдений необычных потоков энергичных (Е>30 кэВ) электронов в вечернем секторе, которые представляют собой резкое возрастание квазизахваченных потоков (т.е. потоков частиц на питч-углах 90° на высоте спутника -850 км). Возрастание потока в несколько раз происходит на расстояниях 0 . 1 - 0 . 2 ° широты, при этом градиент направлен в сторону увеличения широты. (Авторы исследований назвали эту особенность в высыпаниях энергичных электронов "cliff” - уступ, обрыв.) Одновременно с усилением квазизахваченных потоков появляются и потоки электронов внутри конуса потерь. Такие потоки наблюдаются на восстановительной фазе геомагнитной бури, на инвариантных широтах 54-64°. Показано, что "уступ" на низких высотах связан с волнами вистлеровского типа (по одновременным данным низкоорбитального спутника "Aureol-З") и с градиентами холодной плазмы, измеренными на высоте ~2 R e ( по данным спутника DE-1). Разработана (Trakhtengerts et al., 1996; Pasmanik et al., 1998) модель циклотронного взаимодействия энергичных электронов с волнами на границе области плотной холодной плазмы. Самосогласованное решение уравнений описывающих диффузию частиц по питч-углам и уравнения баланса волновой энергии показало, что на границе области холодной плазмы происходит изменение питч-углового распределения таким образом, что резко увеличиваются потоки на малых питч-углах. При распространении частиц в глубь области, занятой холодной плазмой, потоки в конусе потерь Глава 1 . Магнитосферно-ионосферные связи 80