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.

“P h ysics o f Auroral P h enom en a", Proc. XXXVIII A n n u a l Sem inar, A patity, pp. 93-98, 2 0 1 5 © Kola Science Centre, Russian Academy of Science, 2015 Polar Geophysical Institute 2Физический институт РАН им. П. Н. Лебедева, г. Москва Аннотация. Анализируются данные аппаратов GOES для энергий протонов 10 - 100 МэВ. Потоки генерируются при распаде токового слоя. Длительность импульса протонов на 2 - 3 порядка превышает длительность вспышек. Протоны высокой энергии от вспышек на Западной части солнечного диска приходят к Земле с пролетным временем. Эти частицы распространяются вдоль магнитных линий спирали Архимеда, связывающих вспышку с Землей. Протоны от вспышки на Восточной части диска, начинают регистрироваться с запаздыванием более трех часов. Такие частицы не могут попасть на линию магнитного поля, связывающую вспышку с Землей. Они перемещаются поперек межпланетного магнитного поля, но не всегда достигают околоземного пространства. Захваченные магнитным полем частицы переносятся с о л н е ч н ы м в е т р о м благодаря вмороженности межпланетного магнитного поля в плазму и диффузией поперек поля. Они не всегда могут быть зарегистрированы в околоземном пространстве. Ускорение всех протонов происходит вдоль особой линии токового слоя электрическим полем Лоренца, как это имеет место в пинчевом разряде. Рассмотренные в докладе закономерности не обнаруживаются в малых (Ф< 1с '2 с ' 1 стер'1) протонных событиях. Около 30% больших вспышек (класса X и еще реже класса М) сопровождается потоком релятивистских протонов. Часть протонов попадает на Солнце и вызывает ядерные реакции, а другая часть распространяется в межпланетной среде. Несмотря на многолетние усилия, релятивистские вспышечные протоны продолжают оставаться наименее изученным проявлением вспышки [1]. Энергия заряженной частицы в межпланетной плазме может изменяться только за счет излучения или ее движения вдоль электрического поля MdV/dt = еЕ + e[VxB]/c. Изменение энергии при движении в поле равно dW = cErdr. Электрическое поле может быть различного происхождения: поле другой заряженной частицы (при столкновении), поле объемного заряда, в частности из-за поляризации зарядов в плазме, поле индукции dB/dt и т. д. При рассеянии на неоднородностях магнитного поля частица может изменить энергию только за счет движения в электрическом поле, связанном с этой неоднородностью магнитного поля. Это четко сформулировано в известной работе Бережко Е.Г. и Крымского Г.Ф. [2]: “Возможность ускорения заряженных частиц в плазме связана с имеющимися в ней электрическими полями.” Изменение энергии при рассеянии на магнитной флуктуации определяется величиной и пространственным масштабом электрического поля в этой флуктуации. В литературе обсуждается две возможности генерации солнечных космических лучей: а). Ускорение в поле Лоренца Ercc = -V rccxBcs/c вдоль особой линии (в частности линии В-0) в токовом слое при быстром магнитном пересоединении [3, 4]. Схема ускорения протонов во вспышечном токовом слое представлена на рис. 1 . протонов ~ 1032, приходящие к Земле непосредственно после вспышек и приходящие через десятки часов, Введение Протоны ускоряются вдоль линии магнитного поля В=0 \ Х-типа электрическим полем From RHESSI: (М Е )= 5Ю 49с п г 3. Т=3.1 keV n=1011cnv? В^8ж = nkT -> В =110G. M= Nmp~1015g —CME. A t V|n= 2 x1 07cm /s and L=109cm. E=20 V/cm . W =2 x 1 0 10eV. E=-VxB/c. Рисунок 1. Вектора скорости плазмы и линии магнитного поля и в токовом слое при пересоединении линий магнитного поля. Поле Лоренца -VxB направлено перпендикулярно плоскости рисунка. 93