Динамика интенсивности космических лучей в окрестности околоземной и межпланетных ударных волн

• Автор: Петухов, Иван Станиславович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Глава 1. Формирование функции распределения энергичных ионов при дрейфе на фронте околоземной головной ударной волны

1.1. Формирование функции распределения ионов при дрейфе на плоском ударном фронте

1.2. Формирование спектра отраженных ионов при дрейфе на плоском фронте в присутствии области с магнитным широм
1.3. Формирование спектра отраженных ионов при дрейфе на плоском фронте в присутствии магнитной трубки
1.4. Формирование спектра отраженных ионов при дрейфе на плоском фронте в присутствии альвеновской турбулентности в области перед фронтом
1.5. Интенсивность энергичных ионов, ускоренных при дрейфе на фронте околоземной ударной волны

1.6. Влияние турбулентности магнитного поля в области

за ударным фронтом на амплитуду спектра отраженных ионов

Выводы

Глава 2. Динамика интенсивности СКЛ в присутствии межпланетной ударной волны

2.1. Расчет функции распределения частиц на фронте методом поколений

2.2. Определение функции распределения частиц в пространстве
2.3. Временная динамика спектра частиц для постоянных
во времени коэффициентов диффузии
2.4. Временная динамика спектра частиц для переменных
во времени коэффициентов диффузии
2.5. Сопоставление модельных расчетов с событиями 2-го
мая и 24-го августа 1998 года
Выводы
Глава 3. Динамика интенсивности К Л в присутствии возмущений солнечного ветра
3.1 Области траекторий К Л в окрестности орбиты Земли
3.2. Вероятность регистрации предвестников возмущений
солнечного ветра в К Л
3.3. Временная динамика интенсивности КЛ в присутствии межпланетной ударной волны
3.4. Свойства предвестников возмущения
Выводы
Заключение
Библиографический список использованной литерату-

Исследования процесса ускорения заряженных частиц бесстолк-новительными ударными волнами представляют значительный интерес вследствие большой распространенности ударных волн в космических явлениях. Уникальность околоземной ударной волны заключается в том, что это самая близко расположенная ударная волна в естественных условиях. Полученные в течение 40 лет результаты измерений используются для изучения процессов протекающих на ударных волнах.
В середине 90-х годов вследствие улучшения энергетической и временной точностей измерений начали регистрировать потоки отраженных ионов достаточно больших энергий (> 100 кэВ) на фоне событий частиц.
Удовлетворительного объяснения происхождения таких ионов до настоящего времени нет.
В настоящее время общепринятой модели происхождения солнечных космических лучей постепенных событий нет. Отчасти это объясняется недостатком сведений о характеристиках ударных волн вблизи Солнца и свойствах плазмы солнечной короны, прямые измерения которых недоступны. Сложность теоретического исследования процесса ускорения и распространения солнечных космических лучей постепенных событий состоит в том, что весь процесс происходит в среде с сильно различающимися свойствами.
В большом количестве исследований рассчитывается только распространение частиц на основе уравнения переноса с фокусировкой, а описание ускорения заменяется источником частиц с заданными свойствами и расположенным на ударном фронте. Расчет

Сопоставим модельные расчеты с событием 06.12.1994, зарегистрированным в эксперименте WIND 3D — плазма и энергичные частицы [18]. Космический аппарат находился на расстоянии 65Re от Земли [Xqse = 62Re, Yqse = -40Re), когда Земля попала в коротирующую область взаимодействия (КОВ) разноскоростных потоков солнечного ветра. Напряженность магнитного поля равна 15 нТ; угол между направлением магнитного поля и осью X составляет 42°; скорость течения равна 620 км/с. На рис. 1.18 приведены интенсивности протонов в зависимости от энергии: синие квадраты — интенсивность фоновых частиц в КОВ до начала события; красные квадраты — интенсивность во время события; сплошная кривая черного цвета — интенсивность отраженных частиц, рассчитанная в случае ударного фронта в виде эллипсоида вращения с Rs{0) = 12Re, Rs(k/2) — 28Re в отсутствие турбулентности; штрихованная кривая черного цвета — интенсивность отраженных частиц с учетом турбулентности магнитного поля в области за ударным фронтом. Штрихованная кривая определена следующим образом: из кривых представленных на рис. 1.17 устанавливаем соотношение между интенсивностями отраженных частиц в отсутствие турбулентности Jnji(e) и с учетом турбулентности в виде Jn,2{Y)/Jn,{Y) — а(е); рассчитанную интенсивность для ударного фронта в виде эллипсоида Jeiti(e) совмещаем с Jnд(е); интенсивность отраженных частиц с учетом турбулентности для ударного фронта в виде эллипсоида определяем из соотношения Jei,2(£)/Jei,i(£) ~ ^(е)/Jn,i(£) = °(£)> предполагая сохранение пропорции.
В целом можно констатировать удовлетворительное соответствие между рассчитанной и измеренной интенсивностями.