Труды КНЦ вып.9 (ГЕЛИОГЕОФИЗИКА вып. 5/2018(9))

Одним из таких процессов в экваториальной плоскости магнитосферы является рассеяние энергичных заряженных частиц по питч-углам при взаимодействии с электромагнитными ионно-циклотронными (ЭМИЦ) волнами. Механизм резонансного взаимодействия ЭМИЦ волна - частица описан в квазилинейной теории [1, 2]. Если значение питч-угла становится достаточно малым, то частица попадает в конус потерь и при движении по магнитной силовой линии попадает на малые высоты, где вступает во взаимодействие с частицами атмосферы Земли. Такая частица уже не возвращается обратно в экваториальную область. Таким образом, диффузия частиц по питч-углам является важным механизмом истощения радиационных поясов Земли, а оценить его количественно позволяет расчет коэффициента питч-угловой диффузии энергичных частиц. В статье [3] была предложена формула по расчету коэффициента питч- угловой диффузии частиц при их взаимодействии с ЭМИЦ волнами для протонно­ электронной плазмы. В данной работе мы использовали эту формулу для энергичных протонов и учли зависимость коэффициента диффузии от состава холодной плазмы. При этом параметры волн и плотность плазмы определялись, используя спутниковые данные магнитосферных КА THEMIS. Для сопоставления полученных из расчетов энергий резонансного взаимодействия с энергиями высыпающихся протонов использовались экспериментальные данные низкоорбитальных спутников NOAA/POES. Спутниковые данные Спутники миссии THEMIS (три зонда THEMIS-A, -D, -E) двигаются последовательно друг за другом по вытянутой эллиптической орбите, и пересекают расстояния до 14 Re вблизи экваториальной плоскости магнитосферы. Все спутники имеют идентичный набор инструментов для измерений электрического и магнитного полей, параметров плазмы и концентраций частиц различных энергий. В данной работе для определения значения фонового магнитного поля и параметров ЭМИЦ волн использовался прибор FGM (Flux Gate Magnetometer, [4]), регистрирующий низкочастотные колебания магнитного поля (до 64 Гц). Для определения плотности холодной плазмы, а также распределения потоков ионов, использовались приборы i(e) ESA (ion and electron electrostatic analyzers, [5]), измеряющие частицы в диапазоне энергий от нескольких эВ до 30 кэВ для электронов и до 25 кэВ для ионов и прибор SST (Solid State Telescope, [6]), измеряющий высокоэнергичные частицы (25 кэВ - 6 Мэв). Спутники серии NOAA POES (NOAA's Polar Orbiting Environmental Satellites) имеют полярные круговые орбиты с высотой примерно 800 км. Детекторы спутников позволяют измерять потоки, как протонов, так и электронов. Высыпающиеся частицы от 50 эВ до 20 кэВ регистрирует прибор TED (Total Energy Detector), захваченные и высыпающиеся частицы от 30 кэВ до более 200 МэВ регистрирует MEPED (Medium Energy Proton and Electron Detector, [Evans and Greer, 2004]). В области, сопряженной с магнитосферным спутником, измеряющим ЭМИЦ волны, низкоорбитальный спутник часто регистрирует высыпания энергичных протонов, попавших в конус потерь в результате взаимодействия с этими волнами [7]. 46