Physics of auroral phenomena : proceedings of the 40th annual seminar, Apatity, 13-17 March, 2017 / [ed. board: N. V. Semenova, A. G. Yahnin]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2017. - 143 с. : ил., табл.

А.Г. Яхнин и др. протонов по данным низкоорбитальных спутников серии POES во время геомагнитной бури 20-29 ноября 2003 г. На дневной стороне были обнаружены практически непрерывно регистрировавшиеся высыпания протонов на широтах 60°-70° к экватору от границы изотропии потоков. При этом одновременные пролеты спутников NOAA-15 и NOAA-17 на MLT= 9 и MLT=13, соответственно, показали, что область протонных высыпаний имеет большую долготную протяженность. Engebretson et al. [2015] рассмотрели событие (23 февраля 2014 г.), когда в течение нескольких часов спутники POES на последовательных пролетах через дневной сектор регистрировали высыпания энергичных протонов на широтах 60°-70°, в то время когда спутники Van Allen Probes регистрировали ЭМИЦ волны на L>4 в секторе 9-14 MLT. Волны регистрировались за плазмосферой, положение которой было определено по данным тех же спутников. Яхнин и др. [2015] рассмотрели последовательные пролеты спутников серии POES до и после момента вспышки протонного сияния на дневной стороне в ~ 0515 UT 5 июля 2005 г., которая была обусловлена мощным сжатием магнитосферы. После сжатия магнитосферы поток высыпающихся протонов с энергией 30-80 кэВ составил 105-106 см-2 с'1 стер'1. Интересно, что до вспышки в той же области также наблюдались потоки протонов, но меньшей интенсивности (103-104см'2с'1стер'1). Эти результаты подтверждают, что развитие ИЦ неустойчивости в дневной области возможно и без сильного импульсного сжатия магнитосферы. 100 <7 Е 10 о '55 $ 1 Cl 1 0.1 9 12 15 MLT, hour Рисунок 4. (Слева) Проекция траектории спутников LANL, нанесенная на изображение протонных сияний в ~10:50 UT 1 ноября 2005 г. (Справа) Данные прибора МРА со спутников LANL-01A и LANL-02A в секторе 09-15 MLT во время наблюдения протонных сияний к экватору от овала. Горизонтальные линии 1 и 2 показывают, соответственно, среднее значение концентрации холодной плазмы в плазмосфере, в случаях, когда она наблюдается на геостационарной орбите, и среднее значение концентрации холодной плазмы на геостационарной орбите сразу за плазмапаузой [Sheeley et al., 1981]. . 1 2 L A N L -0 1 A L A N L -0 2 A 5. Схема областей генерации ИЦ неустойчивости в приземной экваториальной магнитосфере На верхней части рис. 5 схематично показаны области в магнитосфере, где, согласно наблюдениям различных типов протонных сияний, развивается ИЦ неустойчивость, а также положение этих областей по отношению к распределению холодной плазмосферной плазмы в магнитосфере. Источники пятен протонного сияния связаны на этой схеме с градиентами концентрации холодной плазмы в окрестности плазмопаузы. Источники дуг протонного сияния на вечерней стороне связаны с плазмосферным хвостом и его мелкомасштабной структурой. Наконец, источником квазистационарных дневных протонных сияний, а также вспышек протонного сияния, обусловленных сжатием магнитосферы, является область низких значений концентрации холодной плазмы за плазмопаузой. Хотя дуги на вечерней стороне и пятна генерируются, очевидно, при контакте дрейфующих к западу энергичных протонов с областями азимутального градиента холодной плазмы, их связь, соответственно, с плазмопаузой и плазмосферным хвостом, обуславливает существенные морфологические различия как самих протонных сияний, так и свойств, соответствующих им геомагнитных пульсаций. Источник пятна протонного сияния (и соответствующих ЭМИЦ волн), вращается вместе с Землей и плазмосферой, оставаясь приблизительно на одном и том же расстоянии от Земли. Поэтому частота соответствующих ЭМИЦ волн остается приблизительно постоянной, а наземные станции, положение которых почти не меняется относительно проекции источника волн, регистрируют волны Pci в течение всего времени жизни источника, зависящего от медленных вариаций потока протонов и времени жизни неоднородности на плазмопаузе [Frey et al., 2004; Yahnin et al., 2007]. Источник вечерней дуги относительно малоподвижен, поскольку в области плазмосферного хвоста поле коротации компенсируется полем конвекции. Вариации частоты соответствующих ЭМИЦ волн и время жизни источника определяется характеристиками дрейфующего с 70