Вестник Кольского научного центра РАН. 2010, №2.

физика высоких широт УДК 537.591.5 ДИНАМИКА СОЛНЕЧНЫХ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ НА УРОВНЕ ЗЕМЛИ Э.В. Вашенюк, Ю.В. Балабин, Б.Б. Гвоздевский Полярный геофизический институт КНЦ РАН Аннотация Создана новая методика решения обратной задачи - восстановления спектра потока первичных солнечных космических лучей (СКЛ) по данным наземной сети нейтронных мониторов. Применяются современные модели магнитосферы, устранены ошибки, связанные с точным вычислением геомагнитных порогов. С помощью этой методики исследованы более 3 десятков событий СКЛ. В большинстве событий обнаружены две компоненты, различающиеся формой спектра и условиями распространения. Рассмотрены возможные механизмы их генерации. Ключевые слова: нейтронный монитор (НМ), спектр солнечных космических лучей, наземное возрастание, релятивистские протоны, модели магнитосферы. Введение В статье рассматриваются особенности поведения спектров и других характеристик релятивистских солнечных протонов (РСП) на основе анализа данных мировой сети нейтронных мониторов в 35 крупных событиях СКЛ на уровне земли наблюдавшихся в период с 1956 по 2006 гг. Релятивистские СКЛ наблюдаются в довольно редких событиях, получивших название Ground Level Enhancements (GLE). С момента первого такого события 28.02.1942 г. (GLE №1) до последнего зарегистрированного GLE №70 (13.12.2006 г.) прошло 64 года. Наземные измерения остаются до настоящего времени основным и пожалуй единственным надежным источником данных о релятивистских СКЛ. Распределенная по земному шару сеть нейтронных мониторов (НМ) может рассматриваться как единый многонаправленный спектрометр для измерения характеристик потока релятивистских солнечных космических лучей (СКЛ) за пределами магнитосферы Земли. Целью настоящей работы явилось получение параметров потока релятивистских солнечных протонов (РСП) в межпланетном пространстве и исследование их динамики практически во всех крупных событиях, наблюдавшихся наземной сетью нейтронных мониторов. Методика анализа, использованная в работе, требует данных не менее чем 25-30 станций НМ и достаточного по величине наземного возрастания (> 10%). Поэтому нами исследовались только довольно крупные события. Характеристики РСП: энергетический спектр, анизотропия и питч-угловое распределение определялись методами оптимизации при сравнении модельных откликов нейтронных мониторов с наблюдаемыми [1, 2]. Параметры потока РСП, определенные в последовательные моменты времени, позволяют проследить его динамику. Методы анализа включали в себя определение асимптотических направлений прихода РСП путем расчета траекторий этих частиц в современных моделях геомагнитного поля. Определение характеристик релятивистских солнечных протонов из данных НМ Нейтронный монитор, как основной прибор в исследовании релятивистских СКЛ Коэффициенты связи для нейтронного монитора, определяющие связь потока первичных космических лучей, падающих на границу атмосферы над прибором с его откликом, выраженным в скорости счета прибора, определялись все то время, пока существуют НМ. В качестве коэффициентов связи мы использовали в нашей работе т.н. удельную функцию сбора нейтронного монитора [3], которая покрывает с приемлемой точностью диапазон жесткостей от 1 ГВ - атмосферная жесткость обрезания до 20 ГВ - оценка верхней границы жесткости солнечных космических лучей [4]. 6