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.
JI.JI. Лазутин обязан работать при изменении магнитного поля вне зависимости от наших предпочтений. Медленное, по сравнению с периодом магнитного дрейфа частиц, уменьшение напряженности магнитного поля внутри дрейфовой орбиты должно приводить к переходу орбиты частицы на большее расстояние от Земли, чтобы сохранился третий адиабатический инвариант. При этом длина силовой линии растет, и зеркальные точки скачкового движения частиц поднимаются вверх по силовой линии, в область более слабого магнитного поля, чтобы сохранился второй адиабатический инвариант. В результате энергия частицы уменьшается. Адиабатический сдвиг частицы от Земли приводит к уменьшению широты основания силовой линии, как это показано в [ Lazutin, 2012], что соответствует по направлению сдвигу границ внешнего пояса измеренному во время главной фазы бури. Таким образом, есть два механизма - адиабатический сдвиг и изменение координаты истинной L-оболочки, которые в совокупности приводят к смещению внешнего пояса на более низкие широты. В какой пропорции это обязательное смещение сочетается с неадиабатическими потерями - вопрос пока неясный. Во второй нашей статье в этом сборнике [Lazutin, 2014 ] приведены аргументы в пользу того, что эти два механизма дают основной вклад. 3.2 Возрастания Наиболее распространенные механизмы возрастания потока релятивистских электронов объясняют его радиальным переносом частиц к Земле. При этом сохраняется магнитный момент частицы, ц= Wx/ В , ее поперечная энергия Wx растет с ростом напряженности магнитного поля В. Следует различать две группы или категории процессов переноса — инжекцию и диффузию. Перенос может быть быстрым, заброс одним импульсом, его называем инжекцией, наконец, можно говорить о радиальной диффузии на волнах за счет совокупности малых радиальных скачков частиц. Классический пример заброса под действием импульса SC был зарегистрирован 24 марта 1991 г. спутником CRRES [Blake et al., 1992, Павлов и др., 1993, Li et al, 1993, Hudson et al.,1997] Аналогичный импульс индукционного электрического поля возникает в моменты взрывной неустойчивости активной фазы суббури. Всплески электронов с энергией 20-300 кэВ и выше неоднократно регистрировались на аэростатах в авроральной зоне по рентгеновскому излучению [см. Лазутин, 1979 и цитируемую литературу ], и в космосе, в частности на спутнике CRRES. В работах [Lazutin and Kozelova, 2012, Лазутин 2013] было показано, что во время магнитных бурь электроны могут забрасываться и на более глубокие орбиты, возрастания наблюдались в момент суббуревых магнитных бухтообразных возмущений (Рис. 3-3). CHD, 11.02. 2004 10* t«4, е 0.3МаВ X >fc>*<* •10* 103 SERVIS-1, 03-04,04, 2004 1*0.3, е 0.3 MiB I х * е 12 18 *Х| X ж * *!* *«« * 12 18 UT Рисунок 3-3. Заброс элекгровов на L= 3-4 во время умеренной бури 1 1.2 2004. Стрелка показывает момент заброса. В работе [Kim et al, 2000] возможность суббуревого заброса отрицается, но авторы рассчитывают начало заброса с расстояния порядка 20 Re, как предсказывает устаревшая теория начала суббури пересоединением силовых линии в хвосте магнитосферы, тогда как область бреикапа суббури находится на L = 7-10 а во время бурь и глубже. Источником ускорения энергичных электронов может служить также паразитный резонанс на циклотронных волнах, генерированных авроральными электронами меньших энергий. В последние годы возросло количество спутников, измеряющих потоки электронов, возросло и количество разных вариантов, объясняющих быстрый рост потоков частиц во внутренней магнитосфере Пока нет исчерпывающих доказательств работы того или иного механизма, есть только предпочтения; мы отдаем предпочтение механизму заброса суббуревой активизицией. Механизм диффузии предполагает, что перенос осуществляется в процессе многократного сравнительно медленного радиального движения частицы. Радиальная диффузия может происходить в результате 32
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz