Physics of auroral phenomena : proceedings of the 38th annual seminar, Apatity, 2-6 march, 2015 / [ed. board: A. G. Yahnin, N. V. Semenova]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2015. - 189 с. : ил., табл.
Связь высыпаний релятивистских электронов с геомагнитной активностью 1-2 дня относительно минимума Dst. Эти результаты согласуются с динамикой ускорения энергичных электронов в ближней магнитосфере за счет их взаимодействия с ОНЧ хорами и другими низкочастотными волнами. В работе [Meredith et al., 2002] показано, что ключевым фактором для появления ОНЧ-хоров и ускорения электронов до релятивистских энергий является наличие во время восстановительной фазы бури последовательности суббурь. Последовательность суббурь может привести к ускорению электронов и без признаков бури [Meredith et al., 2002; Shiller et al., 2014]. Значительная часть возмущений во время рассмотренных нами интервалов как раз относится к последовательности суббурь. Следовательно, независимо от наличия и интенсивности бурь в рассмотренных интервалах, были созданы условия для ускорения электронов. При этом, чем дольше длится последовательность возмущений, а следовательно, дольше поддерживается повышенный фон волновой активности и продолжается процесс ускорения, тем больше интенсивность потока ускоренных электронов, захваченных в радиационном поясе. В то же время, в работах [Thorne and Larsen, 1976; Лазутин, 2013] было показано, что высыпание релятивистских электронов из внешнего радиационного пояса может происходить как непосредственный отклик на суббурю. По-видимому, это обусловлено взаимодействием РЭ с различными низкочастотными волнами, генерируемыми при суббуревой инжекции энергичных протонов и электронов во внутреннюю магнитосферу. Высыпание происходит в результате процесса диффузии но питч-углам уже имеющихся в радиационном поясе релятивистских электронов, за которые ответственны предшествующие возмущения и инжекции. Это объясняет зависимость интенсивности потоков высыпающихся электронов от средних за интервал индексов активности. Взаимодействие электромагнитных ионно-циклотронных (ЭМИЦ) волн с релятивистскими электронами часто считают основным механизмом ВРЭ, поскольку эти волны имеют максимальные амплитуды в магнитосфере. Индикатором развития ИЦ неустойчивости являются высыпания протонов. Морфология ВРЭ-ПВ согласуется с представлениями о генерации ИЦ неустойчивости в области плазмосферного плюма на вечерней стороне. Плазмосферный типом образуется во время умеренной геомагнитной активности и исчезает во время сильных возмущений, когда плазмосфера становится компактной и симметричной. Это объясняет уменьшение числа собьгпш ВРЭ-ПВ в период большой активности. Генерация плазмосферного хисса, экваториальных магнитозвуковых волн, электростатических верхнегибридных волн, которые могут быть ответственны за рассеяние РЭ по питч-углам, не зависит от формы плазмопаузы. Вероятно, это является причиной, по которой число событий ВРЭ-ЭВ прямо зависит от среднего уровня активности. В событиях РЭ-ИГ механизм высыпаний связан не с волнами, а с конфигурацией магнитосферы. Во время сильных возмущений магнитные силовые линии на ночной стороне магнитосферы вытянуты, изотропная граница электронов (в том числе и релятивистских) приближается к Земле и оказывается в области внешнего края радиационного пояса. Чем больше активность, тем ближе к Земле область нарушения адиабатичности движения электронов и, соответственно, больше потоки электронов, рассеянных в конус потерь. При малой активности силовые линии становятся дипольными, изотропная граница отодвигается на большие расстояния, и может выйти за пределы радиационного пояса. Это приводит как к уменьшению потока высыпаний, так и уменьшению числа событий ВРЭ-ИГ. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ № 15-12-20005. Список литературы Meredith, N. P., R. В. Home, R. Н. A. lies, R. М. Thorne, D. Heynderickx, and R. R. Anderson (2002), Outer zone relativistic electron acceleration associated with substorm-enhanced whistler mode chorus, J. Geophys. Res., 107, NO. A7, 1144, 10.1029/2001JA900146. Meredith, N. P., R. B. Horne, М. M. Lam, М. H. Denton, J. E. Borovsky, and J. C. Green (2011), Energetic electron precipitation during high speed solar wind stream driven storms, J. Geophys. Res., 116, A05223, doi: 10.1029/2010JA016293. Schiller, Q., X. Li, L. Blum, W. Tu, D. L. Turner, and J. B. Blake (2014), A nonstorm time enhancement o f relativistic electrons in the outer radiation belt, Geophys. Res. Lett., 41, doi:10.1002/2013GL058485. Thome R. M. and T. R. Larsen (1976), An Investigation of Relativistic Electron Precipitation Events and Their Association With Magnetospheric Substorm Activity, J. Geophys. Res., 81, 5501-5506. Thorne, R. M. (2010), Radiation belt dynamics: The importance of wave-particle interactions, Geophys. Res. Lett 37 L22107 doi: 10.1029/2010GL044990. Yahnin A. G., T. A. Yahnina, N. V. Semenova, В. B. Gvozdevsky (2014), Relativistic electron precipitation as seen by NOAA POES Proceedings o f XXXVII Annual Seminar “Physics o f Auroral Phenomena” (25-28 February, 2014). - Apatity: Kola Science Center RAS. 2014. -P.46-50. Лазутин JI. Л. (2013), Инжекция релятивистских электронов во внутреннюю магнитосферу во время магнитных бурь: связь с суббурями // Геомагнетизм и аэрономия, т. 53, N 6.-С.762-778. Shklyar, D. R., and В. Kliem (2006), Relativistic electron scattering by electrostatic upper hybrid waves in the radiation belt, J. Geophys. Res., I l l , A06204, doi:10.1029/2005JA011345. 78
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz