Physics of auroral phenomena : proceedings of the 37th Annual seminar, Apatity, 25 - 28 February, 2014 / [ed. board: A. G. Yahnin, N. V. Semenova]. - Апатиты : Изд-во Кольского научного центра РАН, 2014. - 125 с. : ил., табл.

Магнитные бури ирадиационные пояса Земли Рисунок 3-1. Схема основных типов ускорений и потерь электронов во время бури по МакИлвайну. (Добавлен ЕхВ дрейф). 3.1. Потери В схеме МакИлвайна отражены потери трех типов — быстрые неадиабатические потери (<4 час.), медленный спад (рассеяние в конус потерь) и адиабатическое охлаждение из-за изменения магнитного поля. На рис. 3-2 приведена серия широтных профилей электронов 1.7 МэВ, измеренных спектрометром на низковысотном спутнике SERVIS-1 во время умеренной магнитной бури 3-6.04.2004. Измерения проводились один раз в сутки в одной и той же долготной зоне. Профиль электронов сдвигается на более низкие широты на главной фазе магнитной бури и восстанавливается во время фазы восстановления. По поводу этого и аналогичных рисунков сдвига радиальных профилей необходимо сделать одну оговорку. Динамика профиля рассматривается в L координатах (или в производной от L инвариантной широте), рассчитанных для спокойной магнитосферы. Во время бури этот индекс уже не соответствует единой для всех долгот дрейфовой оболочке частиц, но в определенной степени отражает магнитную широту измерения и поэтому широко используется. На самом деле изменение формы магнитного поля магнитосферы во время бури требует расчета L-координат для каждого момента времени. Сдвиг радиального профиля при смене координатной системы может по крайней мере частично уменьшится. Спад потока электронов на L > 3 чаще всего объясняется их гибелью, тип 5 по схеме МакИлвайна. Первая версия - гибель в атмосфере в результате питч-угловой диффузии. Во время бурь магнитосфера богата волновой активностью, ОНЧ - излучением разного типа, магнитными пульсациями, причем в зависимости от режима взаимодействия возможны и потери, и ускорения частиц на циклотронном резонансе и вследствие радиальной диффузии. SERVIS—1, 3 -6 .0 4 2004 ________________________ Рисунок 3-2. Широтные профили электронов 1.7 МэВ во время магнитной бури 3-6.04.2004. В нижнем боксе - Dst-вариация и моменты измерения профилей. Почему во время главной фазы преобладают потери, а на фазе восстановления - рост потока электронов - непонятно, уровень волновой активности велик на обоих фазах. Следует отдельно выделить сброс релятивистских электронов при паразитном резонансе с ионно-циклотронными волнами (EMIC) , которые возбуждаются протонами кольцевого тока. Для этого резонанса требуется большая продольная скорость, которой не хватает у электронов с энергий меньше ~ 3 МэВ, поэтому этот тип взаимодействия носит избирательный характер и наблюдается нечасто. Второй механизм гибели возможно действует вследствие перехода частиц с замкнутых орбит магнитного дрейфа к орбитам разомкнутым, так что частицы попадают на магнитопаузу и там рассеиваются, большей частью уходят в межпланетное пространство. У этого механизма достаточно много сторонников. Без точного знания динамики магнитного поля трудно сказать, будут ли частицы безропотно ждать, когда ведущие их силовые линии попадут в область квазизахвата, либо, не дожидаясь, переберутся в область замкнутого магнитного дрейфа. Процесс №2 — медленный спад интенсивности электронов - превалирует после бури, приводя внешний пояс в равновесное состояние. Третий механизм, №4 по схеме МакИлвайна, объясняет наблюдаемую картину адиабатическим охлаждением частиц [ Mcllwain, 1966, Kim and Chan, 1997, Li et al., 1997, Lemaire et al., 2013]. Этот механизм 31