Зависимость от координат и нормировка интенсивности ГКЛ
Сеть космических аппаратов, исследовавших гелиосферу в течение последних 35 лет (Pioneer 10 11, Voyager 1, 2, Ulysses), в совокупности с регулярными измерениями интенсивности ГКЛ в районе орбиты Земли позволяет сделать некоторые заключения о временной и пространственной зависимости этой интенсивности в течение последних трёх циклов солнечной активности (21-23), прежде всего в области средних энергий.
| |
На левом рисунке показано поведение в 1957-2007 гг. усреднённой за 26 дней и сглаженной с периодом полгода интенсивности протонов средних энергий, измеренной на борту различных КА . Видно, что по данным каждого КА в интенсивности ГКЛ проявляется сильная вариация с солнечным циклом, но так как аппараты при этом находятся на разных расстояниях от Солнца, иногда эта вариация выглядит странно. Чтобы разобраться в этом, мы сконструировали радиальные профили интенсивности в экстремальные фазы цикла солнечной активности. |
|
На правом рисунке экваториальные радиальные профили интенсивности ГКЛ показаны для минимумов солнечных циклов с A>0 и A<0, где A – полярность гелиосферного магнитного поля, а также для максимума текущего (23-его) слнечного цикла. Сплошными линиями показаны части профилей, полученные интерполяцией, а штриховыми – их экстраполяция в предположении постоянного относительного радиального градиента. Вертикальная штриховая прямая проведена на расстоянии, где КА Voyager 1 , по-видимому, пересёк гелиосферную ударную волну в конце 2004 г. |
|
Чтобы понять разницу в проявлении солнечного цикла в интенсивности ГКЛ на разных гелиоцентрических расстояниях, мы предложили исследовать вариации нормальзованной интенсивности
Jnorm(t) = [J(r,t)-JM(r)]/ [Jm(r)-JM(r)], (1)
то есть рассматривая радиальные профили в минимуме и максимуме Jm(r) и JM(r) как границы внутри которых развивается солнечный цикл. Естественно, в моменты минумумов и в периоды максимумов происходит переход от одного радиального профиля к другому.
| |
На левом рисунке показаны временные профили интенсивности ГКЛ, нормализованной согласно (1) и сдвинутой по времени на величину ∆t = (r-1)/Vsw,, где VSW = 450 км/сек для учёта распространения деталей временного профиля со скоростью солнечного ветра. Можно видеть синхронное развитие 11-летнего солнечного цикла в интенсивности ГКЛ на всех расстояниях, хотя есть и несколько важных отличий. Пока мы обращаем внимание на сильном отличии в поведении интенсивности в 1985-1987 гг. на КА Voyager 1 из-за его широты (l≈28°N) и отрицательного широтного градиента интенсивности в этот период. |