Physics of auroral phenomena : proceedings of the 35th Annual seminar, Apatity, 28 Februaru – 02 March, 2012 / [ed. board: A. G. Yahnin, A. A. Mochalov]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2012. - 187 с. : ил., табл.

“Physics of Auroral Phenomena”, Proc. XXXV Annual Seminar, Apatity, pp. 75 - 78, 2012 © Kola Science Centre, Russian Academy of Science, 2012 ПОЛОИДАЛЬНЫЕ ГЕОМАГНИТНЫЕ Pc5 ПУЛЬСАЦИИ И ПУЛЬСАЦИИ В ПОТОКАХ ЧАСТИЦ В.Б. Белаховский В.А. Пилипенко 2, С.Н. Самсонов3, Д.Ю. Климушкин4, П.А. Магер4 1 Полярный Геофизический Институт, Апатиты 2Институт физики Земли, Москва 3Институт космофизических исследований, Якутск 4Институт солнечно-земной физики, Иркутск Аннотация. Проанализирован случай синхронных наблюдений типичных полоидальных геомагнитных Рс5 пульсаций 9 Мая 2003 года с помощью магнитометра на спутнике GOES-10, детектора частиц на LANL- 91 и на наземных магнитных и риометрических станциях. Показано, что полоидальные геомагнитные Рс5 колебания на геостационарной орбите модулируют потоки энергичных электронов и протонов с Е=50-75 кэВ. Также обнаружено, что полоидальные геомагнитные Рс5 колебания сопровождаются соответствующими Рс5 пульсациями в риометрическом поглощении на сопряженной станции на той же частоте. Обсуждаются нерешенные вопросы взаимодействия УНЧ волн и энергичных частиц, которые возникают в ходе анализа данного события. Введение: Полоидальные Рс5 пульсации геомагнитного поля и потоков частиц Полоидальные пульсации Рс5 представляют собой альфвеновские волны, в которых колебания силовых линий происходят в основном в радиальном направлении. Необходимым условиям для этого является мелкомасштабность в азимутальном направлении, что соответствует большим значениям азимутальных волновых чисел (от = 20-150) и азимутальным длинам волн 1000-10000 км (в проекции на геостационарную орбиту). Вследствие своей поперечной мелкомасштабности эти пульсации экранируются ионосферой и практически не могут наблюдаться на наземных магнитометрах. Вместе с тем, они активно изучаются с помощью спутников [Меликян и др., 2012] и радаров. В ряде случаев полоидальные пульсации Рс5 обладают также продольной компонентой магнитного поля волны, т.е. приводят к колебаниям модуля магнитного поля волны. В этих случаях эти волны называют также компрессионными. В связи с тем, что компрессионные пульсации Рс5 наблюдаются, как правило, на фазе восстановления магнитных бурь, их также называют буревыми (storm-time) пульсациями [ Barfield and McPherron, 1972]. Наличие компрессионной компоненты этих пульсаций объясняется тем, что в плазме конечного давления в кривом магнитном поле полоидальная альфвеновская мода сцеплена с компрессионной модой. В настоящее время является общепринятым, что возбуждение буревых пульсаций Рс5 связано с потоками протонов кольцевого тока. Полоидальные Рс5 пульсации в основном локализованы в вечернем и дневном секторах магнитосферы, где наблюдается максимум кольцевого тока. Наиболее распространено мнение, что полоидальные пульсации Рс5 возбуждаются в результате спонтанной генерации за счет неустойчивости связанной альвеновской и компрессионной моды в неравновесной плазме. Источником свободной энергии для роста плазменных неустойчивостей могут быть либо резкие неоднородности плотности энергичных протонов кольцевого тока (дрейфовая неустойчивость), либо немонотонность распределения частиц по энергиям, образующаяся в результате дрейфа инжектированных протонов (bump- on-tail неустойчивость). По данным геостационарных спутников было известно, что полоидальные Рс5 пульсации сопровождаются соответствующими пульсациями в потоках захваченных электронов и протонов. В то время как тороидальные (с малыми т) геомагнитные Рс5 пульсации, сопровождаются соответствующими пульсациями в риометрическом поглощении, вопрос о связи полоидальных Рс5 пульсаций с пульсациями в риометрическом поглощении не был исследован. В данной работе рассмотрен случай наблюдения типичных полоидальных геомагнитных Рс5 пульсаций 9 Мая 2003 года. Использованы трехкомпонентные данные измерений с разрешением 1 мин магнитного поля на геостационарном спутнике GOES- 10 (LT=UT-9.6). Динамика энергичных частиц в магнитосфере отслеживалась с помощью детекторов электронов и протонов с энергией 50-75 кэВ на геостационарном спутнике LANL-1991 (LT=UT-10.3), который располагается примерно в 1 часе MLT от GOES-IO. Наблюдение за наземным магнитным полем осуществлялось с помощью станций сети CARISMA. Контроль за потоками высыпающихся в ионосферу частиц осуществлялся с помощью риометров сети NORSTAR. Станция McMurray (МСМ, полдень 2010 UT) с магнитометром и риометром находится вблизи проекции силовой линии, проходящей через спутник GOES- 10. Polar Geophysical Institute 75