Геофизические явления в авроральной зоне: [сборник статей]. Ленинград, 1971.
плазмы. Если пучок достаточно устойчив и параметры плазмы не очень быстро изменяются в направлении его дрейфа, естественно ожидать высокого сходства в форме повторяющихся «жумчужин» и частоте образующих их колебаний, как это обычно и наблю дается. Если же пучок частиц почему-либо начинает распадаться, более быстрые частицы, излучающие, как это следует из выраже ния ( 1 ), более низкие частоты, с каждым новым прыжком между точками отражения будут все больше и больше опережать более медленные частицы, приводя соответственно к монотонному за медлению скорости нарастания частоты колебаний в каждой последующей «жемчужине» (структурном элементе). Ожидаемая картина частотно-временной записи Р Р в этом случае должна напоминать веер: каждый последующий структурный элемент должен быть повернут к оси времени на меньший угол, чем пре дыдущий, и быть приурочена к концу явления; эти ожидаемые закономерности наблюдаются на опыте. 8 . Принимая (см. также работу [4]) характерные амплитуды Р Р в авроральных широтах А да 0.05 у, считая, что колебания наблю даются только на площади а да 1 0 4 км2, пренебрегая усилением волны за счет отражения от Земли и затуханием ее в ионосфере и полагая, наконец, среднюю скорость распространения волны в ионосфере равной Ѵа да 10 8 см/сек., получим поток* энергии, переносимой волной в единицу времени: — 2 • 1 0 8 эрг/сек. (17) Оценим теперь плотность протонов в пучке, требуемую для излучения волны найденной энергии. Потери энергии протона на черенковское излучение в случае х = у /у,, да 1-^-4 и С= г;и/ ^ а да да 0.8 приблизительно определяются выражением (3). Пола гая, что излучение имеет место в экваториальной плоскости в районе L да 7, т. е. и>р да 8 рад./сек. и Уа д а 5 - 1 0 7 см/сек., перепишем это выражение в виде ■---- ^ - д а 4 • 1 0 ~ 14 е 2 х2. (18) В случае одной частицы потери энергии ее на черенковское и злу чение при х да 1 составляют —10 ~ 3 2 эрг./сек. Эта величина слиш ком мала, чтобы получить требуемую выражением (17) энергию колебаний при приемлемых плотностях потока излучающих час тиц в случае некогерентного излучения. Однако в интересующем нас случае больших длин волн (при ш да 0.5 wp да 4 рад./сек. и 7 фд а У а д а 5 - 1 0 7 см/сек. длина волны л равна — 8 - 1 0 7 см) можно ожидать, что по крайней мере частично излучение будет когерентным. В предельном случае, когда все излучающие ча стицы сосредоточены внутри сферы диаметром —Х/4, при 152
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz