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.

Ускорение электронов до релятивистских энергий во внешнем радиационном поясе Один из возможных механизмов ускорения электронов до релятивистских энергий основан на идее «геосинхроторона» - ускорения и радиальной диффузии частиц при дрейфовом резонансе электронов с Рс5 волнами: со - m c o j = О, где т - азимутальное волновое число, cod - дрейфовая частота электронов, со - частота волны. Согласно этому сценарию, Рс5 пульсации, возбуждаемые потоками солнечного ветра или протонами кольцевого тока, являются промежуточным агентом, передающим энергию от протонов солнечной плазмы или кольцевого тока ускоренным электронам. При этом резонанс происходит, как правило, с Рс5 пульсациями тороидальной поляризации, поскольку для них характерны небольшие азимутальные волновые числа ш. Эти волны хорошо видны на Земле. Один из основных механизмов для возбуждения тороидальных геомагнитных Рс5 пульсаций в магнитосфере - неустойчивость Кельвина-Гемгольца на магнитопаузе, возникающая при высокой скорости солнечного ветра. Далее быстрая магнитозвуковая волна при распространении вглубь магнитосферы вступает в резонанс с силовыми линиями геомагнитного поля (field line resonance, FLR) [Kivelson & Pu. 1984]. Также тороидальные геомагнитные Pc5 пульсации возбуждаются при заметных скачках в плотности солнечного ветра [ Nopper et al., 1982]. Рассмотренные события демонстрируют корреляцию между периодами с высокой скоростью солнечного ветра, периодами со скачками в плотности и ростом потоков релятивистских электронов с задержкой в 1-2 дня. Столько длительная задержка связана с тем, что радиальная диффузия электронов является достаточно медленным процессом. Проведенные наблюдения подтверждают точку зрения, согласно которой МГД колебания Рс5 диапазона способствуют ускорению электронов до релятивистских энергий во внешнем радиационном поясе Земли. 5. Выводы Таким образом, приведенные наблюдения демонстрируют корреляцию между периодами с высокой скоростью солнечного ветра и ростом потоков релятивистских электронов с задержкой примерно в 1-2 дня, что подтверждает идею об ускорении электронов до МэВ энергий за счет дрейфового резонанса с МГД колебаниями Рс5 диапазона. Величина роста потоков МэВ электронов не зависит от интенсивности геомагнитной бури и может происходить без геомагнитной бури. При этом необходимым условием ускорения электронов до релятивистских энергий является наличие инжекции заряженных частиц при суббуре. Б л а год арно ст и . Работа поддержана фантом РФФИ мол_а_дк № 16-35-60049, фантом РФФИ р_восток_а №15-45-05108. Выражаем благодарность сайту http://cdaweb.gsfc.nasa.gov за предоставленные данные спутников GOES. Литература Elkington S.R., М.К. Hudson, А.А. Chan. Acceleration of relativistic electrons via drift-resonant interaction with toroidal-mode Pc5 ULF oscillations // Geophys. Res. Lett., 26, 3273-3276, 1999. Kozyreva O., Pilipenko V., Engebretson M. J., Yumoto K., Watermann J., Romanova N. In search of a new ULF wave index: Comparison of Pc5 power with dynamics of geostationary relativistic electrons // Planetary and Space Science. Vol. 55. Is. 6. p. 755-769. 2007. Kivelson M.G., Pu Z.Y., The Kelvin-Helmholtz instability on the magnetopause // Planet. Space Sci., vol. 32, №11, P. 1335, 1984. Liu W.W., Rostoker G., Baker D. N. Internal acceleration of relativistic electrons by large-amplitude ULF pulsations // Journal of Geophys. Res. Vol. 104. A8. p. 17391-17408. 1999. Nopper R.W., W.J. Hughes, MacLennan C.G., McPherron R.L. Impulse-excited pulsations during the July 29, 1977, event // J. Geophys. Res., vol. 87, A8, P. 5911, 1982. Potapov A., A. Guglielmi, B. Tsegmed, J. Kultima. Global Pc5 event during 29-31 October 2003 magnetic storm // Adv. Space Res. vol. 38. №8. P. 1582-1586. 2006. Pilipenko V., N. Yagova, N. Romanova, J. Allen. Statistical relationships between satellite anomalies at 3 geostationary orbit and high-energy particles // Adv. in Space Res. vol. 37. №6. P. 1192-1205. 2006. Tverskaya L. V. Dynamics of Energetic Electrons in the Radiation Belts // Radiation Belts: Models and Standards. Geophysical Monograph 97. American Geophysical Union, p. 183. 1996. 51