Physics of auroral phenomena : proceedings of the 39th annual seminar, Apatity, 29 February-4 March, 2016 / [ed. board: N. V. Semenova, A. G. Yahnin]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2016. - 167 с. : ил., табл.

Особенности морфологии высыпаний энергичных протонов могут быть использованы для исследования областей развития неустойчивости с помощью низкоорбитальных космических аппаратов. В этой работе по данным спутников NOAA мы анализируем глобальное распределение вероятности наблюдения протонных высыпаний к экватору от границы изотропии. Насколько нам известно, подобный статистический анализ для этого явления до сих пор не проводился. Данные и описание алгоритма обработки. Для анализа высыпаний энергичных (Е > 30 кэВ) частиц были обработаны данные прибора Space Environment Monitor-2 (SEM-2)/Medium Energy Proton and Electron Detector (MEPED), установленного на спутниках серии NOAA POES , которые имеют достаточно низкую (800-850 км) близкую к круговой полярную орбиту. Этот прибор измеряет потоки высыпающихся и квазизахваченных частиц широкого диапазона энергий. Данные доступны на сайте http://ngdc.noaa.gov/stp/satellite/poes/ с временным разрешением 2 секунды. Протоны измеряются в нескольких энергетических каналах 30-80 кэВ (Р1), 80-250 кэВ (Р2), 250-800 кэВ (РЗ) и т.д. [Evans and Greer, 2004]. В нашей работе использованы данные канала Р1. На рис. 1 а, 6, в приведены примеры измерений энергичных протонов для нескольких пролетов спутника NOAA-18 при пересечении им полярных областей в северном и южном полушариях. Потоки захваченных протонов показаны тонкой линией, высыпающихся - жирной. Область изотропных потоков, где происходит сильное питч-угловое рассеяние энергичных протонов, на рисунке заштрихована. Зона анизотропных потоков не заштрихована. Вертикальной пунктирной линией отмечено положение ГИ. Экваториальнее ГИ можно наблюдать резкое локальное увеличение интенсивности потока «анизотропных» протонных высыпаний. На рисунке эти всплески выделены серым цветом. Узкие изолированные всплески, изображенные на рис. 1а, б. являются типичными локализованными протонными высыпаниями экваториальнее ГИ (ЛВЭП). Представленное на рис. \в протяженное по широте протонное высыпание, наблюдавшееся в дневном секторе MLT, относится к протонным высыпаниям третьего типа. Были проанализированы данные измерений энергичных протонов на спутниках NOAA-15, -16, -17, -18 за интервал 25 июля - 23 августа 2005 г. Условия в солнечном ветре для рассматриваемого периода характеризуются небольшими вариациями Bz- компоненты межпланетного магнитного поля (ММП), скорости плазмы и динамического давления солнечного ветра. Геомагнитная активность была умеренной (средние значения индексов <АЕ > - 227 нТл, <Ajo>*10=21, <Dst >=-8 нТл). Для автоматического поиска анизотропных протонных высыпаний в измерениях спутников был разработан алгоритм, с помощью которого отбирались пики (резкое локальное увеличение амплитуды) в потоках высыпающихся протонов канала Р1 в каждом пролете спутника от средних широт до полярной шапки. Для того чтобы сгладить зашумленные данные и выделить узкие пики, рассчитывалось скользящее среднее с окном 10 с (5 точек) для каждого измерения. Изолированным всплеском считался пик длительностью более 4 с, для которого скользящее среднее потока превышало 103 см '2 с '1 с т е р 1. Учитывались всплески в обоих полушариях экваториальнее ГИ, которая определялась визуально для каждого пролета. Важность визуального определения ГИ обусловлена довольно высокой вероятностью ложного определения этой границы при автоматическом поиске. Чтобы исключить возможное влияние неоднородного магнитного поля на величину конуса потерь, мы не рассматривали события в окрестности Бразильской магнитной аномалии, аналогично тому, как это было сделано в работе [Carson et al 2012] Результаты. В рассматриваемом интервале времени было найдено 1173 протонных всплеска экваториальнее ГИ. По этим данным построено пространственное распределение вероятности наблюдения изолированных протонных высыпаний, которое приведено на рис. 2 в проекции на экваториальную плоскость в линейном (рис. 2а) и логарифмическом масштабах (рис. 26). Вероятность наблюдения определялась как отношение суммарной длительности всплесков, обнаруженных в заданной ячейке к общему времени нахождения спутников в этой ячейке. Каждая ячейка имеет размеры по радиусу 0 5 R и 1 час MLT. Черной жирной линией отмечено положение геосинхронной орбиты (L=6.6) Е 32 25 июля 2005 г., NOAA-18 _ =?Орбита 926 « 5 -J 04:58:03 U t 14.95 MLT •59.47 Испр.геом.широта 05:46.41 UT 3.47 MLT 60.39 Испр.геом широта 09:58:55 12.53 -73.52 10:02:15 13.00 -63.59 UT MLT Испр.геом.широта Рисунок 1. Пример наблюдения потоков энергичных протонов для нескольких пролетов спутника NOAA-18. Потоки захваченных протонов показаны тонкой линией, высыпающихся - жирной.