Геофизические исследования в зоне полярных сияний: [сборник статей]. Апатиты, 1972.

ниш областиВишнаяграницаполярнойшапкимогутбытьдовольноточноизмереныи представляютзначительныйпрактическийитеоретическийинтерес. Каквидноизрис.З, зонаВрасположенавыше80° сдневнойстороныиимеетразмерпоширотепорядка7° длячастицсэнергией15 Мэв. Этазонанаблюдалась какподаннымППШ (Hataira, 1967), такипрямымииз­ мерениямипротоновспутником SSRO--I (Thomas, Willis, 1970). Поданнымпрямыхизмерений, область, образо­ ваннаячастицами, проходящимичерезнейтральнуюточ­ ку, расположенавыше80° иимеетразмерпошироте порядка5°длячастицсэнергиейоколо3 Мэв, что находитсявхорошемсогласиисрезультатамитеорети­ ческихрасчетов. Положениеюжнойграницыполярной шапкименеепонятно. Какотмечалосьвыше, длятоге чтобыполучитьправильноеположениеюжнойграницы» ' ____' мывыбралирасстояниедопереднегокраянейтрального листаравным5.5 г.,. втовремякакэторасстояние должно; составлятьоколо10 го- Другимисловами, по- гг» ч C)Č} ■РТОТШРНТТР частицвполігонуюшпку ложениеюжнойграницыполярнойшапки, расположенной на4-6° ниже "последней" замкнутойсиловойлинии, нельзяникаксогласоватьсданнымипрямыхизмеренийгеомагнитногополяизахваченных частиц. Этоозначает, чтоточкапроникновенияэнергичныхчастицвпереднюючастьмаг­ нитосферынаходитсякЗемлеближе, чемпереднийкрайнейтральногослоя. дляопределениярасстояниядоточкипроникновенияг0 мынашлизависимостьмежду значениемгеомагнитногопорогаЕсиэтимрасстояниемдляданнойшироты Я . Отметим, чтоюжная гѵаншіа полярнойшапкиопределяетобластьнулевыхзначенийгеомагнитныхпо­ рогов. т.е. всяооластьполярнойшапкидоступнадлячастицвсехэнергий, втовремя какнаболеенизкиеширотыприходяттолькочастицы, энергиякоторыхвышенекоторой критическойэнергии, зависящейотжесткостигеомагнитногообрезаниядляданного пункта. Интересующаянассвязьмеждужесткостьюобрезаниянсирасстояниемдоточки проникновениячастицвпереднюючастьмагнитосферыг0 можетбытьполученаиздвух уравнении: интегралаШтермера ж уравнения, связывающегоэкваториальноерасстояниедо силовойлинии L сгеомагнитнойширотой Я . ИнтегралШтермеравсферическихкоордина­ тах , 'Ф имеетвид :zir,8cosUO +R~1zslnBMtp(x,Q) = 8/р , (8) гдеfi иР- жесткостьимоментчастицы; В- угловоймоментнабесконечности; -О - уголмеждунаправлениемвосток-западивекторомскоростичастицы; к w - азимутальнаякомпонентавекторногопотенциаламагнитногополя. Связьмеждуl и а определяетсядифференциальнымуравнением (Reid, Sauer, 1967) M/zqi sin22 =Hf z l x d z , (S) гдеM - магнитныймоментЗемлииВ(г) - величинаполявэкваториальнойплоскости. Азимутальнаякомпонентавекторногопотенциалаопределяетсяформулой ни> =- 4- i zHdz • (10) i- J 0 Подставляяэтовыражениеб (8) идифференцируяполученноеуравнение, имеем /-г,;,sin2A d /I -Rdi xcosUJ) - (II) йеуравнений \9) ж (II ) получаем KafzcosLU) =(М/г3) si n22dA • (12) ИВ