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.

Волновая активность Рс5 диапазона в магнитосфере сопровождалась иррегулярными пульсациями того же диапазона в риометрическом поглощении на сопряженной станции МСМ. Однако эти пульсации были менее четко выраженными, чем пульсации в потоках частиц. На сопряженной наземной магнитной станции гармонических пульсаций того же типа, что на спутнике, практически не видно. Спектральные максимумы вариаций магнитного поля на GOES-10 и на Земле (на станции МСМ) не совпадают. Поэтому надежное определение азимутальных волновых чисел те и направления распространения Рс5 пульсаций по наземным данным невозможно. Из спутниковых данных это тоже оказывается затруднительным, так как ближайший геостационарный спутник с магнитометром на борту GOES -8 находится в 4 часах MLT от GOES- 10, на котором рассматриваемые Рс5 пульсации уже практически не видны. Обсуждение результатов Таким образом, полоидальные геомагнитные Рс5 пульсации на геостационарной орбите могут сопровождаются соответствующими Рс5 пульсациями в риометрическом поглощении на сопряженной станции. Также наблюдаются соответствующие Рс5 пульсации в потоках энергичных электронов с Е=50-75 кэВ в районе геостационарной орбиты. Однако такая связь неоднозначна. Хотя для некоторых временных интервалов наблюдается совпадение спектральных максимумов в модуле магнитного поля на GOES-IO, в риометрическом поглощении на МСМ, и в потоках энергичных электронов на LANL-1991, зачастую отклик в потоках захваченных и высыпающихся частиц на интенсивные квази-монохроматические полоидальные геомагнитные Рс5 пульсации виден слабо (рис. 2). Причина такой неоднозначности нам не ясна. То, что возбуждение буревых Рс5 пульсаций связано с потоками протонов кольцевого тока, сомнения не вызывает. Однако в проанализированном событии неоднократные интенсивные инжекции протонов на главной фазе бури не приводили к возбуждению длительных серий Рс5 колебаний. Только на фазе восстановления, при меньших в несколько раз интенсивностях кольцевого тока, наблюдалось возбуждение этих колебаний. При этом Рс5 пульсации в магнитосфере не плавно нарастали от фонового уровня, а возникали достаточно резко. Исходя из этого, можно предположить, что механизм их возбуждения не просто вызван раскачкой кинетической неустойчивости, приводящей к росту возмущений от уровня фоновых флуктуаций до уровня нелинейного насыщения, как это обычно предполагается, а с триггерным возбуждением (подобным вскипанию переохлажденной жидкости). Таким триггером могла быть инжекция частиц, хотя и небольшой интенсивности. Можно предположить, что в ходе развития бури магнитосферная плазма перешла в состояние, близкое к неравновесному. Последовавшая инжекция частиц сгенерировало начальную волну с амплитудой, существенно превосходящую флуктуацию фонового уровня [Магер и Климушкин, 2007]. Распространяясь по магнитосфере, это начальное возмущение было впоследствии усилено в результате неустойчивости протонов кольцевого тока. Таким образом, возбуждение частицами квазимонохроматических колебаний диапазона Рс5 наиболее характерно для восстановительной фазы магнитной бури, когда неравновесные распределения горячих протонов медленно релаксируют к термодинамически устойчивому состоянию. Т.о. помимо драйвера (кольцевого тока), должна сформироваться и резонансная система для поддержания высокодобротных колебаний. Волновая энергия ограничена в таком резонаторе не только между сопряженными ионосферами, но и поперек магнитных оболочек. Теоретические указания на возможность существования такого резонатора в районе кольцевого тока содержатся в [. Klimushkin , 1998], однако доказательств и условий его формирования не получено. Величина азимутального числа т, которую можно косвенно оценить по степени прохождения пульсаций к земной поверхности, и поляризации поперечных компонент, меняется от события к событию. Что является фактором, выделяющим определенную величину те, остается неясным. Если раскачка неустойчивости вызвана резонансным взаимодействием волны с дрейфующими ионами кольцевого тока, то должно выполняться условие баунс-дрейфового резонанса со- mcod = псо ь, где cod - дрейфовая частота ионов, соь- баунс-частота частиц, со - частота волны, п - номер гармоники баунс-движения. Однако протоны кольцевого тока имеют большой тепловой разброс по энергиям и питч-углам, в связи с чем резонансное условие может выполняться для достаточно широкого интервала значений т [Mager and Klimushkin, 2005]. Вариации потоков частиц, вызванные взаимодействием с УНЧ волнами, представляют собой достаточно сложный процесс. При таком взаимодействии может происходить как генерация волн потоками частиц, так модуляция потоков УНЧ волной. В периодические вариации функции распределения частиц вносят сопоставимый вклад радиальное смещение силовой трубки, локальное ускорение частиц, изменение пробочного отношения [Southwood and Kivelson, 1981; Kivelson and Southwood, 1985]. Глубина модуляции функции распределения зависит от многих условий и параметров: вида невозмущенной функции распределения по энергиям и питч-углу, продольной структуры волны вдоль силовой линии, типа МГД волны, энергии и питч-угла частиц, положения спутника относительно вершины силовой линии, соотношения между частотой волны и частотами баунс-осцилляций и магнитного дрейфа. При измерениях Полоидальные геомагнитные Рс5 пульсации и пульсации в потоках частиц 77