Физика межпланетного и околоземного пространства. Веселовский И.С - 66 стр.

UptoLike

Рубрика: 

При переносе к Земле протона с заданным
2 3
p L
время
жизни, при постоянной концентрации
N
, должно расти с
уменьшением
L
как
9 / 2
L
. С другой стороны, чтобы оценить
характерное время переноса, можно вспомнить полученную выше
оценку времени прихода частиц в диффузионной волне на данную
L
-
оболочку,
D
L
, так что это время растет с уменьшением
L
значительно быстрее. Следовательно, там, где
p D
, интенсивность
в поясе должна нарастать с уменьшением
L
, там где
p D
, этот
рост прекращается, и при еще меньших
L
, где
p D
, потери
доминируют и интенсивность падает с уменьшением
L
. Таким
образом, максимум пояса должен располагаться в области, где
p D
.
Более точная оценка
D
, как мы видели, есть
1
8
0
120
D
L D L
, так
что имеем:
1/ 8
3
8 3
0 0
1 1 1
; .
120 3 40
c m
m c
P L
D L D P
Эта оценка положения максимума протонного пояса в
зависимости от импульса
P
(или энергии) частицы, а также сами
профили протонного пояса, полученные из диффузионной теории,
находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными для
протонов с энергиями выше примерно 100 кэВ.
Что касается захваченных протонов меньших энергий, а также
электронной компоненты поясов, то для них оказываются
существенными другие, значительно более сложные механизмы
потерь. Их действие основано на резонансном рассеянии захваченных
частиц на собственных колебаниях магнитосферной плазмы.
В плазме с магнитным полем, в зависимости от продольной
скорости частицы
v
и продольной компоненты фазовой скорости
волны может осуществляться один из циклотронных резонансов
0, ( 1, 2,...)
eB
k v n n
mc
 
либо черенковский резонанс
0
.
k v
 
При резонансном рассеянии частицы нарушаются ее инварианты
2
,
I
,
она изменяет свой питч-угол, и при повторных рассеяниях в конечном
счете она теряется в плотную атмосферу.
66
       При переносе к Земле протона с заданным   p L время
                                                                       2   3


жизни, при постоянной концентрации N , должно расти с
уменьшением L как  L . С другой стороны, чтобы оценить
                               9 / 2


характерное время переноса, можно вспомнить полученную выше
оценку времени прихода частиц в диффузионной волне на данную L -
оболочку,  D  L , так что это время растет с уменьшением L
                  8



значительно быстрее. Следовательно, там, где  p   D , интенсивность
в поясе должна нарастать с уменьшением L , там где  p   D , этот
рост прекращается, и при еще меньших L , где  p   D , потери
доминируют и интенсивность падает с уменьшением L . Таким
образом, максимум пояса должен располагаться в области, где  p   D .

                                                            
Более точная оценка  D , как мы видели, есть  D  L   120 D0 L             
                                                                           8       1
                                                                                        , так
что имеем:
                                                                1/ 8
                           1            1            1       
                                   c P ; Lm  
                                             3
                                                            3 
                                                                .
                                                 40 D0 c P 
                               8
                       120 D0 Lm 3
        Эта оценка положения максимума протонного пояса в
зависимости от импульса P (или энергии) частицы, а также сами
профили протонного пояса, полученные из диффузионной теории,
находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными – для
протонов с энергиями выше примерно 100 кэВ.
        Что касается захваченных протонов меньших энергий, а также
электронной компоненты поясов, то для них оказываются
существенными другие, значительно более сложные механизмы
потерь. Их действие основано на резонансном рассеянии захваченных
частиц на собственных колебаниях магнитосферной плазмы.
        В плазме с магнитным полем, в зависимости от продольной
скорости частицы v и продольной компоненты фазовой скорости
волны может осуществляться один из циклотронных резонансов
                                          eB
                 k v  n  0,         ( n  1, 2,...)
                                         mc
либо черенковский резонанс
                                k v  0.
При резонансном рассеянии частицы нарушаются ее инварианты  , I 2 ,
она изменяет свой питч-угол, и при повторных рассеяниях в конечном
счете она теряется в плотную атмосферу.
                                            66