Äîêóìåíò âçÿò èç êýøà ïîèñêîâîé ìàøèíû. Àäðåñ îðèãèíàëüíîãî äîêóìåíòà : http://www.kosmofizika.ru/model/galkin_3.8.doc Äàòà èçìåíåíèÿ: Tue Mar 28 11:37:41 2006 Äàòà èíäåêñèðîâàíèÿ: Tue Oct 2 00:19:59 2012 Êîäèðîâêà: koi8-r Ïîèñêîâûå ñëîâà: ðåëÿòèâèñòñêîå äâèæåíèå

Ãëàâà |3.8 | |
|Èçëó÷åíèå íà ìàëûõ âûñîòàõ |
|Â.È.Ãàëêèí |
|Ôèçè÷åñêèé ôàêóëüòåò Ìîñêîâñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî |
|óíèâåðñèòåòà èìåíè Ì.Â.Ëîìîíîñîâà, 119992 Ìîñêâà, |
|Ëåíèíñêèå ãîðû |


Àáñòðàêò Îïèñàíû îñíîâíûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå ôàêòû è ìîäåëüíûå
ïðåäñòàâëåíèÿ î õàðàêòåðèñòèêàõ âòîðè÷íîãî êîðïóñêóëÿðíîãî
èçëó÷åíèÿ íà ìàëûõ âûñîòàõ âíå àòìîñôåðû è â âåðõíèõ ñëîÿõ
àòìîñôåðû, ðàíåå îáîçíà÷àâøåãîñÿ òåðìèíîì èçáûòî÷íîå èçëó÷åíèå. Ñ
òî÷êè çðåíèÿ êëàññè÷åñêîé òåîðèè Øò¸ðìåðà èçëó÷åíèå ýòî äîëæíî áûòü
íàçâàíî ïîäïîðîãîâûì. Ñóùåñòâóþùèå â íàñòîÿùåå âðåìÿ ìîäåëè
ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ è èìåþùèåñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ïîçâîëÿþò â
çíà÷èòåëüíîé ìåðå îáúÿñíèòü ïðèðîäó è õàðàêòåðèñòèêè èçáûòî÷íîãî
èçëó÷åíèÿ.  ýòîé ñèòóàöèè ñàì òåðìèí "èçáûòî÷íîå èçëó÷åíèå" òåðÿåò
ñìûñë, åñòåñòâåííî ãîâîðèòü î ñâîéñòâàõ è îñîáåííîñòÿõ
ïîäïîðîãîâîãî êîñìè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ íà ìàëûõ âûñîòàõ.

Êëþ÷åâûå ñëîâà Èçáûòî÷íîå èçëó÷åíèå, ÷àñòèöû àëüáåäî, ïîäïîðîãîâûå
÷àñòèöû.


1. ÂÂÅÄÅÍÈÅ

àíàëèç äàííûõ ìíîãî÷èñëåííûõ ýêñïåðèìåíòîâ íà èñêóññòâåííûõ ñïóòíèêàõ
çåìëè, ðàêåòàõ è áàëëîíàõ, ïðîâåäåííûõ â 50õ-70õ ãîäàõ äâàäöàòîãî âåêà,
ïðèâ¸ë èññëåäîâàòåëåé ê âûâîäó î ñóùåñòâîâàíèè íà ìàëûõ âûñîòàõ âíå
àòìîñôåðû (200-800êì) è â âåðõíèõ ñëîÿõ àòìîñôåðû êîìïîíåíòà
êîðïóñêóëÿðíîãî èçëó÷åíèÿ, êîòîðûé íå ìîã áûòü îòíåñ¸í ê ïåðâè÷íûì
êîñìè÷åñêèì ëó÷àì. ñâÿçü åãî ñ ÷àñòèöàìè àëüáåäî è äèôôóçèîííûìè ïîòîêàìè
èç ðàäèàöèîííûõ ïîÿñîâ ðàññìàòðèâàëàñü êàê âîçìîæíàÿ, íî â òî âðåìÿ
ïðîñëåæåíà íå áûëà, äàííûå î ñîñòàâå, ñïåêòðàõ, ïðîñòðàíñòâåííîì, óãëîâîì è
âðåìåííîì ðàñïðåäåëåíèÿõ íîñèëè ôðàãìåíòàðíûé õàðàêòåð. ñîâîêóïíîñòü
íåîáúÿñíåííûõ ïîòîêîâ ïîëó÷èëà îáùåå íàçâàíèå èçáûòî÷íîãî èçëó÷åíèÿ, ÷òî
ïîä÷åðêèâàëî ñòàòóñ äàííîãî ÿâëåíèÿ êàê îòëè÷èÿ íàáëþäåíèé îò ìîäåëüíûõ
ïðåäñòàâëåíèé (ñàâåíêî è äð., 1961; ãðèãîðîâ è äð., 1963; VERMA, 1967;
ISRAEL, 1969).
Îñíîâîé ìîäåëüíûõ ïðåäñòàâëåíèé î ïîâåäåíèè ýíåðãè÷íûõ çàðÿæåííûõ
÷àñòèö â ìàãíèòîñôåðå Çåìëè, êàê òîãäà, òàê è òåïåðü, ñëóæèò òåîðèÿ
Øò¸ðìåðà (StÆrmer 1930, 1955), îïðåäåëèâøàÿ ìèíèìàëüíóþ æåñòêîñòü,
íåîáõîäèìóþ êîñìè÷åñêîé ÷àñòèöå äëÿ ïðîíèêíîâåíèÿ â àòìîñôåðó, òàê
íàçûâàåìûé ïîðîã ãåîìàãíèòíîãî îáðåçàíèÿ, çàâèñÿùèé îò íàïðàâëåíèÿ äâèæåíèÿ
÷àñòèöû è ìàãíèòíîé øèðîòû. ×àñòèöû ñ ìåíüøèìè æåñòêîñòÿìè, ñîãëàñíî
òåîðèè, ïðåîäîëåòü ìàãíèòîñôåðó è îêàçàòüñÿ íà ãðàíèöå àòìîñôåðû íå ìîãóò,
îäíàêî, èìåííî òàêèå, ïîäïîðîãîâûå, ïðîòîíû è ýëåêòðîíû áûëè
çàðåãèñòðèðîâàíû ýêñïåðèìåíòàëüíî.
Øò¸ðìåð èñõîäèë èç äèïîëüíîé àïïðîêñèìàöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè è åãî
ñòàöèîíàðíîñòè, ÷òî âåðíî ëèøü â ïåðâîì ïðèáëèæåíèè. Âûéòè çà ðàìêè ýòîãî
ïðèáëèæåíèÿ â àíàëèòè÷åñêîé òåîðèè íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì, íî
÷èñëåííûé àíàëèç ïîâåäåíèÿ çàðÿæåííûõ ÷àñòèö äëÿ áîëåå áëèçêèõ ê ðåàëüíîìó
ìîäåëåé ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ âîçìîæåí è øèðîêî
ïðàêòèêóåòñÿ. Òàêèì îáðàçîì ìîæíî ïîëó÷èòü áîëåå òî÷íûå îãðàíè÷åíèÿ íà
êèíåìàòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè êîñìè÷åñêèõ çàðÿæåííûõ ÷àñòèö, ïåðåñåêàþùèõ
ìàãíèòîñôåðó è ïîïàäàþùèõ â àòìîñôåðó. Ýòà âîçìîæíîñòü, âìåñòå ñ íîâûìè
ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè, ïîçâîëÿåò â çíà÷èòåëüíîé ìåðå îáúÿñíèòü ïðèðîäó
è õàðàêòåðèñòèêè èçáûòî÷íîãî èçëó÷åíèÿ.  ýòîé ñèòóàöèè ñàì òåðìèí
"èçáûòî÷íîå èçëó÷åíèå" òåðÿåò ñìûñë, åñòåñòâåííî ãîâîðèòü î ñâîéñòâàõ è
îñîáåííîñòÿõ ïîäïîðîãîâîãî êîñìè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ íà ìàëûõ âûñîòàõ. Òåðìèí
"ïîäïîðîãîâûé" â äàííîì ñëó÷àå îçíà÷àåò, ÷òî ýíåðãèè ÷àñòèö ëåæàò íèæå
øò¸ðìåðîâñêîãî ïîðîãà ãåîìàãíèòíîãî îáðåçàíèÿ.
Ñîâðåìåííûå ýêñïåðèìåíòû ïîçâîëÿþò íå òîëüêî èçìåðèòü ïîòîêè ïðîòîíîâ è
ýëåêòðîíîâ â ðàçëè÷íûõ òî÷êàõ ïðîñòðàíñòâà. Ìàãíèòíûå ñïåêòðîìåòðû íà
áàëëîíàõ (CAPRICE, Boezio et al., 2003; BESS, Abe et al., 2003 ) è
ñïóòíèêàõ (AMS, Aguilar et al., 2002; NINA & NINA-2, Bidoli et al., 2002)
ñïîñîáíû àíàëèçèðîâàòü çàðÿäîâûé è ìàññîâûé ñîñòàâ ÷àñòèö â øèðîêîì
äèàïàçîíå æåñòêîñòåé, íàïðàâëåíèÿ ïðèõîäà ÷àñòèö è èõ ýíåðãèè. Ïîñëåäóþùàÿ
îáðàáîòêà, âêëþ÷àþùàÿ ìîäåëèðîâàíèå òðàåêòîðèé ÷àñòèö â ãåîìàãíèòíîì ïîëå,
ïîçâîëÿåò íà îñíîâàíèè èìåþùèõñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ ñîñòàâèòü
ïðåäñòàâëåíèå î ðàñïðåäåëåíèè ïîäïîðîãîâûõ ÷àñòèö ïî ïðîñòðàíñòâó, ýíåðãèÿì
è òî÷êàì ãåíåðàöèè è, ñëåäîâàòåëüíî, ïîíÿòü èõ ïðèðîäó.
Ïîæàëóé, ñàìóþ áîãàòóþ èíôîðìàöèþ î ðàñïðåäåëåíèÿõ ÷àñòèö íà ìàëûõ
âûñîòàõ ïðåäîñòàâèë ïîë¸ò àïïàðàòà AMS01 (Alcaraz et al., 2000à,á,â,ã,
Aguilar et al., 2002), ïðîòîòèïà ñîçäàâàåìîãî â íàñòîÿùèé ìîìåíò AMS02
(Gentile, 2003). 10-òèäíåâíûé ïîëåò íà áîðòó êîñìè÷åñêîãî ÷åëíîêà Äèñêàâåðè
ñîñòîÿëñÿ â èþíå 1998 ãîäà ïî áëèçêîé ê êðóãîâîé îðáèòå ñ íàêëîíåíèåì 51,7î
íà âûñîòàõ 320-390 êì. AMS01 äåòàëüíî èçìåðèë ñïåêòðû ïðîòîíîâ, ÿäåð
ãåëèÿ, ýëåêòðîíîâ è ïîçèòðîíîâ â ýíåðãåòè÷åñêèõ äèàïàçîíàõ 0,1-200 ÃýÂ, 0,1-
100 ÃýÂ/íóêëîí, 0,2-40 ÃýÂ è 0,2-3 ÃýÂ, ñîîòâåòñòâåííî. Ðåçóëüòàòû äðóãèõ
ýêñïåðèìåíòîâ îáû÷íî ïðåäñòàâëÿþòñÿ â ñðàâíåíèè ñ äàííûìè AMS01.

2. ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ ÈÇËÓ×ÅÍÈß ÍÀ ÌÀËÛÕ ÂÛÑÎÒÀÕ

íà ìàëûõ âûñîòàõ, íàðÿäó ñ íàäïîðîãîâûìè ÷àñòèöàìè ïåðâè÷íûõ êîñìè÷åñêèõ
ëó÷åé, ðåãèñòðèðóþòñÿ òàêæå ïðîòîíû ñ ýíåðãèÿìè îò 10 ìý äî íåñêîëüêèõ
ãýÂ, ýëåêòðîíû è ïîçèòðîíû îò íåñêîëüêèõ ìýÂ äî íåñêîëüêèõ ãýÂ è ÿäðà ãåëèÿ
îò äåñÿòêîâ ìýÂ äî íåñêîëüêèõ ãýÂ. Â ïðîñòðàíñòâå ìåæäó àòìîñôåðîé è
ðàäèàöèîííûìè ïîÿñàìè ñóùåñòâóåò òàêæå ïîÿñ âòîðè÷íûõ ÷àñòèö, ñîñòîÿùèé èç
èîíîâ ñ ýíåðãèåé ~1 ìýÂ/íóêëîí. ïîòîêè ýòèõ ÷àñòèö ìîãóò áûòü êàê
ñòàöèîíàðíûìè, òàê è íåñòàöèîíàðíûìè.
Ãëàâíûì èñòî÷íèêîì ñòàöèîíàðíîãî ïîäïîðîãîâîãî èçëó÷åíèÿ íà ìàëûõ
âûñîòàõ ÿâëÿþòñÿ ÷àñòèöû àëüáåäî - âòîðè÷íûå êîñìè÷åñêèå ëó÷è, ðîæäåííûå â
àòìîñôåðå ýíåðãè÷íûìè íàäïîðîãîâûìè êîñìè÷åñêèìè ÷àñòèöàìè è ïîêèíóâøèå å¸.
Íà âûñîêèõ ìàãíèòíûõ øèðîòàõ (?M ™ 60o) ïðèñóòñòâóþò òàêæå ïåðâè÷íûå
÷àñòèöû ìàëûõ (ïîðÿäêà íåñêîëüêèõ ÌýÂ) ýíåðãèé, âðåìåííî çàõâà÷åííûå íà
âûñîêèõ äðåéôîâûõ îáîëî÷êàõ (L ~ 10) è â êîíöå êîíöîâ ïðîíèêøèå íà ìàëûå
âûñîòû. Åù¸ îäíèì èñòî÷íèêîì ñòàöèîíàðíîãî èçëó÷åíèÿ ìîæíî ñ÷èòàòü
ëîêàëüíûå ÷àñòèöû - âòîðè÷íûå êîñìè÷åñêèå ëó÷è, ðîæäåííûå â êîíñòðóêöèÿõ
êîñìè÷åñêîãî àïïàðàòà èëè äåòåêòîðà - ñ òîé îãîâîðêîé, ÷òî ýòîò
äîïîëíèòåëüíûé ïîòîê õàðàêòåðèçóåò íå ñâîéñòâà îêîëîçåìíîãî ïðîñòðàíñòâà, à
ïîãðåøíîñòü èõ èçìåðåíèÿ êîíêðåòíûì ïðèáîðîì, êîòîðóþ ïðèõîäèòñÿ óñòðàíÿòü
ïðè îáðàáîòêå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ.
Îñíîâíûì èñòî÷íèêîì íåñòàöèîíàðíîãî èçëó÷åíèÿ åñòåñòâåííî ñ÷èòàòü
âûñûïàíèå ÷àñòèö ðàäèàöèîííûõ ïîÿñîâ Çåìëè â ïåðèîäû âîçìóùåíèé
ìàãíèòîñôåðû (Òåðíîâñêàÿ, 1973). Äëÿ íèçêîýíåðãè÷íûõ ïðîòîíîâ àêòóàëåí
ïðîöåññ íåéòðàëèçàöèè ïðîòîíîâ êîëüöåâîãî òîêà èëè ðàäèàöèîííîãî ïîÿñà ñ
ïîñëåäóþùåé ðåèîíèçàöèåé âî âíóòðåííåé ýêçîñôåðå (Moritz, 1972).

3. ÏÐÎÑÒÐÀÍÑÒÂÅÍÍÎÅ ÐÀÑÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ×ÀÑÒÈÖ ÀËÜÁÅÄÎ

3.1. øèðîòíîå ðàñïðåäåëåíèå ïðîòîíîâ àëüáåäî

Íà ðèñóíêå 1 ïðèâåäåíû ýíåðãåòè÷åñêèå ñïåêòðû ïðîòîíîâ, ïîëó÷åííûå íà
AMS01 (Aguilar et al., 2002), îòäåëüíî äëÿ ÷àñòèö, èäóùèõ ââåðõ è âíèç â
ïðåäåëàõ 32î îò âåðòèêàëè. Èçìåðåíèÿ ðàçáèòû ïî àáñîëþòíûì çíà÷åíèÿì
ãåîìàãíèòíûõ øèðîò |?M|, íà êîòîðûõ îíè áûëè ïðîèçâåäåíû. Ýôôåêò
ãåîìàãíèòíîãî îáðåçàíèÿ è óìåíüøåíèå ïîðîãà ñ ðîñòîì |?M| õîðîøî âèäíû â
ñïåêòðàõ íèñõîäÿùèõ ÷àñòèö. Íàáëþäàåìûé ñïåêòð ðàñïàäàåòñÿ íà äâà:
ïåðâè÷íûé è ïîäïîðîãîâûé, êîòîðûé êîëëàáîðàöèÿ AMS îáû÷íî íàçûâàåò âòîðûì
ñïåêòðîì, ÷òîáû íå ñâÿçûâàòü åãî íàçâàíèå ñ åãî ïðèðîäîé, êîòîðàÿ, ïî-
âèäèìîìó, ÿâëÿåòñÿ ñëîæíîé. Êàê îêàçàëîñü, ýòè äâà ñïåêòðà ñóùåñòâåííî
ðàçëè÷àþòñÿ è äîëæíû àíàëèçèðîâàòüñÿ îòäåëüíî. Ðàçëè÷èÿ ñïåêòðîâ ñòàíîâÿòñÿ
ïîíÿòíûìè â ðåçóëüòàòå ïðîâåä¸ííîé â äàííîé ðàáîòå ïðîöåäóðû îáðàòíîãî
ïðîñëåæèâàíèÿ ÷àñòèö â ãåîìàãíèòíîì ïîëå, íà÷èíàÿ îò äåòåêòîðà, â
ñîîòâåòñòâèè ñ èçìåðåííûìè óãëàìè ïàäåíèÿ, êîîðäèíàòàìè òî÷êè ðåãèñòðàöèè è
èìïóëüñàìè.


Ðèñ. 1. AMS01: Ýíåðãåòè÷åñêèå ñïåêòðû íèñõîäÿùèõ (à-â) è âîñõîäÿùèõ (ã-å)
ïðîòîíîâ äëÿ ðàçëè÷íûõ èíòåðâàëîâ ãåîìàãíèòíîé øèðîòû, íà êîòîðîé îíè áûëè
çàðåãèñòðèðîâàíû.

Ïðîöåäóðà ïðîäîëæàëàñü äî âûõîäà òðàåêòîðèè èç ìàãíèòîñôåðû èëè äî åå
âõîäà â àòìîñôåðó (äî âûñîòû 40 êì íàä çåìíîé ïîâåðõíîñòüþ). Ñïåêòðû
÷àñòèö, êîòîðûå â ðåçóëüòàòå îáðàòíîãî ïðîñëåæèâàíèÿ îêàçàëèñü äàëåêî îò
Çåìëè, ðàññìàòðèâàëèñü êàê ïåðâè÷íûå, ÷àñòèöû, ïðîñëåæåííûå äî àòìîñôåðû
ñîñòàâèëè ñïåêòðû, íàçâàííûå "âòîðûìè". Íà ïðàêòèêå âñå ÷àñòèöû, èìåþùèå
ýíåðãèè íèæå ïîðîãà îáðåçàíèÿ, ïðèíàäëåæàò êî âòîðûì ñïåêòðàì, îäíàêî,
ïðîöåäóðà îáðàòíîãî ïðîñëåæèâàíèÿ îáåñïå÷èâàåò íàäåæíîå ðàçäåëåíèå ñïåêòðîâ
â ïåðåõîäíîé îáëàñòè.
Ïîäïîðîãîâûå (âòîðûå) ñïåêòðû îáëàäàþò ñëåäóþùèìè ñâîéñòâàìè:
à) Íà ýêâàòîðèàëüíûõ øèðîòàõ (|?M| < 0,2 ðàä) ñïåêòðû ïðîñòèðàþòñÿ îò
ìèíèìàëüíîé èçìåðåííîé AMS01 ýíåðãèè 0,1 ÃýÂ äî ~ 6 ÃýÂ è äàþò ïðîòîííûé
ïîòîê ~ 70 (ì2 ñ ñòåð)-1.
á) Êàê âèäíî èç ðèñóíêà 3.8.1(à,ã), âòîðîé ñïåêòð èìååò ÿâíóþ îñîáåííîñòü
âáëèçè ãåîìàãíèòíîãî ýêâàòîðà: èçìåíåíèå ãåîìàãíèòíîé øèðîòû îò 0 äî 0,3
ðàä ïðèâîäèò ê ñïàäó ïðîòîííîãî ñïåêòðà â 2-3 ðàçà, â çàâèñèìîñòè îò
ýíåðãèè. Íà ãîðàçäî áîëåå øèðîêîì èíòåðâàëå øèðîò 0,3 ðàä < |?M| < 0,8 ðàä,
ïîêàçàííîì íà ðèñóíêàõ 3.8.1(á,ä), ïîòîê ïðîòîíîâ ïî÷òè ïîñòîÿíåí.
â) Â îáëàñòè øèðîò 0 ˜ |?M| < 0,8 ðàä, êàê ïîêàçûâàåò äåòàëüíîå ñðàâíåíèå
íà ðàçëè÷íûõ øèðîòàõ (ðèñ. 2), íèñõîäÿùèå è âîñõîäÿùèå ïîòîêè ïðîòîíîâ
îäèíàêîâû ñ òî÷íîñòüþ äî 1%.
ã) Íà âûñîêèõ øèðîòàõ |?M| > 1,0 ðàä âòîðûå ñïåêòðû íèñõîäÿùèõ ïðîòîíîâ
(ðèñ.1â) ïîñòåïåííî òåðÿþòñÿ â ïåðâè÷íûõ ñïåêòðàõ, òîãäà êàê
ñîîòâåòñòâóþùèå âîñõîäÿùèå ñïåêòðû (ðèñ.1å) ïî-ïðåæíåìó ÿñíî âèäíû.


Ðèñ. 2. AMS01: Ñîïîñòàâëåíèå âòîðûõ ñïåêòðîâ íèñõîäÿùèõ (ïóñòûå êðóæêè,
ïóñòûå êâàäðàòû è êðåñòû) è âîñõîäÿùèõ (÷åðíûå êðóæêè, ïóñòûå òðåóãîëüíèêè
è çâåçäû) ïðîòîíîâ íà ðàçëè÷íûõ ãåîìàãíèòíûõ øèðîòàõ. Íèæå ïîðîãà
ãåîìàãíèòíîãî îáðåçàíèÿ íèñõîäÿùèå è âîñõîäÿùèå ïîòîêè îäèíàêîâû â îáëàñòè
0 ˜ |?M| < 0,8 ðàä.

Ïî÷òè âñå ÷àñòèöû âòîðîãî ñïåêòðà ïðîèñõîäÿò èç àòìîñôåðû, èñêëþ÷åíèå
ñîñòàâëÿþò íåñêîëüêî ïðîöåíòîâ îò îáùåãî ÷èñëà ïðîòîíîâ, çàðåãèñòðèðîâàííûõ
âáëèçè Þæíî-Àòëàíòè÷åñêîé àíîìàëèè (ÞÀÀ). Ïîñëåäíèå èìåëè çàìêíóòûå
òðàåêòîðèè è, ñëåäîâàòåëüíî, ïðîñëåäèòü èõ ïðîèñõîæäåíèå íå ïðåäñòàâëÿëîñü
âîçìîæíûì. Òàêîé òèï òðàåêòîðèé ïðè ïðîñëåæèâàíèè íàáëþäàëñÿ òîëüêî â
ðàéîíå ÞÀÀ è îáúÿñíÿåòñÿ áëèçîñòüþ âíóòðåííåãî ðàäèàöèîííîãî ïîÿñà. Ïðîòîíû
ñ çàìêíóòûìè òðàåêòîðèÿìè áûëè èñêëþ÷åíû èç äàëüíåéøåãî ðàññìîòðåíèÿ.
Àíàëèç âðåìåíè æèçíè îñòàâøèõñÿ ïðîòîíîâ âòîðîãî ñïåêòðà òàêæå äàåò
èíòåðåñíûå ðåçóëüòàòû. Âðåìÿ æèçíè îïðåäåëÿëîñü êàê ïðîìåæóòîê âðåìåíè
ìåæäó ðîæäåíèåì ÷àñòèöû è åå ðåãèñòðàöèåé. Íà ðèñóíêå 3 ïîêàçàíî
ðàñïðåäåëåíèå ïðîòîíîâ âòîðîãî ñïåêòðà ïî èìïóëüñàì è âðåìåíàì æèçíè, à
ðèñóíîê 4 äåìîíñòðèðóåò ðàñïðåäåëåíèå òî÷åê èõ ðîæäåíèÿ îòäåëüíî äëÿ
êîðîòêîæèâóùåé è äîëãîæèâóùåé ÷àñòåé. Îêîëî 30% ÷àñòèö æèâåò ìåíåå 0,3 ñ.
Òî÷êè ðîæäåíèÿ òàêèõ êîðîòêîæèâóùèõ ïðîòîíîâ ðàñïðåäåëåíû ðàâíîìåðíî ïî
ïîâåðõíîñòè çåìíîãî øàðà, ñîîòâåòñòâóþùèå ñòðóêòóðû íà ðèñ. 4à ïîâòîðÿþò
ïðîåêöèè îðáèòû ÷åëíîêà. Íàïðîòèâ, îñòàâøèåñÿ 70% ïðîòîíîâ ñî âðåìåíåì
æèçíè áîëåå 0,3 ñ (äîëãîæèâóùèå, ðèñ. 4á) ïðîèñõîäÿò èç âïîëíå îïðåäåëåííûõ
ãåîãðàôè÷åñêèõ ðàéîíîâ. Õîòÿ äàííûå, ïðåäñòàâëåííûå íà ðèñóíêàõ, îòíîñÿòñÿ
ê ìàëûì ãåîìàãíèòíûì øèðîòàì (|?M| < 0,3 ðàä), íà ñàìîì äåëå ñèòóàöèÿ
ñîõðàíÿåòñÿ âïëîòü äî |?M| ~ 0,7 ðàä.
Íà ðèñ. 5 ïîêàçàíû ðàñïðåäåëåíèÿ ÷èñëà ïåðåñå÷åíèé ãåîìàãíèòíîãî
ýêâàòîðà êîðîòêîæèâóùèìè è äîëãîæèâóùèìè ïðîòîíàìè âòîðîãî ñïåêòðà. Îêîëî
15% ÷àñòèö áûëî çàðåãèñòðèðîâàíî ïðè èõ ïåðâîì ïåðåõîäå ÷åðåç ýêâàòîð.
Òàêèì îáðàçîì, ìîæíî êîíñòàòèðîâàòü àëüáåäíóþ ïðèðîäó âñåõ ïðîòîíîâ
âòîðîãî
ñïåêòðà, çàðåãèñòðèðîâàííûõ AMS01.

Ðèñ. 3. AMS01: Ñîâìåñòíîå ðàñïðåäåëåíèå ïðîòîíîâ âòîðîãî ñïåêòðà,
çàðåãèñòðèðîâàííûõ íà øèðîòàõ 0 ˜ |?M| < 0,3 ðàä, ïî èìïóëüñàì è âðåìåíàì
æèçíè, ïîëó÷åííîå ïóòåì îáðàòíîãî ïðîñëåæèâàíèÿ ÷àñòèö îò ìåñòà ðåãèñòðàöèè
äî ìåñòà ðîæäåíèÿ â àòìîñôåðå.




Ðèñ. 4. AMS01: Ðàñïðåäåëåíèå òî÷åê ðîæäåíèÿ ïðîòîíîâ âòîðîãî ñïåêòðà,
çàðåãèñòðèðîâàííûõ íà øèðîòàõ 0 ˜ |?M| < 0,3 ðàä; à) - êîðîòêîæèâóùàÿ
÷àñòü, á) - äîëãîæèâóùàÿ ÷àñòü. p < 3 ÃýÂ/ñ, ëèíèè ïîêàçûâàþò êîíòóðû
ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ íà âûñîòå 380 êì.


Ðèñ. 5. AMS01: Ðàñïðåäåëåíèå ÷èñëà ïåðåñå÷åíèé ãåîìàãíèòíîãî ýêâàòîðà
ïðîòîíàìè âòîðîãî ñïåêòðà, çàðåãèñòðèðîâàííûìè íà øèðîòàõ 0 ˜ |?M| < 0,3
ðàä; p < 3 ÃýÂ/ñ.

Èçìåðåíèÿ íà áàëëîíàõ äàþò ñïåêòðû ïîäïîðîãîâûõ ïðîòîíîâ, ðàçóìíî
ñîãëàñóþùèåñÿ ñ äàííûìè AMS01. Íà ðèñ. 6 ïðèâåäåíû ïðîòîííûå ñïåêòðû (Abe
et al., 2003), ïîëó÷åííûå â ýêñïåðèìåíòå BESS-2001 (Balloon-borne
Experiment with a Superconducting
Spectrometer), ñîñòîÿâøåìñÿ 21 ñåíòÿáðÿ 2001 ãîäà â øòàòå Íüþ Ìåêñèêî, ÑØÀ
(34î49'N, 104o22'W). Îáùåå âðåìÿ ýêñïîçèöèè ñîñòàâèëî 13 ÷àñîâ, ïîëåò
ïðîõîäèë íà ãëóáèíàõ 4,5-28 ã/ñì2. Ïðåäñòàâëåííûé çäåñü æå ïðîòîííûé ñïåêòð
AMS01 äëÿ ñîîòâåòñòâóþùåãî
èíòåðâàëà ãåîìàãíèòíûõ øèðîò õîðîøî ñîãëàñóåòñÿ ñ ðåçóëüòàòàìè BESS-2001
âûøå ïîðîãà ãåîìàãíèòíîãî îáðåçàíèÿ, íî ïîä ïîðîãîì èäåò ãîðàçäî íèæå, ÷òî
äàåò ïðåäñòàâëåíèå î êîëè÷åñòâå âòîðè÷íûõ ÷àñòèö â àòìîñôåðå.
Ðåçóëüòàòû ðàáîòû äåòåêòîðîâ NINA (1998-1999 ãã.) è NINA-2 (2000-2001
ãã.) íà îðáèòàõ âûñîòîé 830 êì è 450 êì, ñîîòâåòñòâåííî, äîïîëíÿþò ñïåêòðû
ïîäïîðîãîâûõ ïðîòîíîâ â îáëàñòè ìàëûõ ýíåðãèé (10-35 ÌýÂ). Ñïóòíèêè èìåëè
ïîëÿðíûå îðáèòû ñ íàêëîíåíèÿìè 98î è 87,3î, è äåòåêòîðû ìîãëè
ðåãèñòðèðîâàòü ãàëàêòè÷åñêèå ÷àñòèöû, ÷àñòèöû àëüáåäî è çàõâà÷åííûå ÷àñòèöû
ðàäèàöèîííûõ ïîÿñîâ. Äëÿ ðàçäåëåíèÿ ÷àñòèö
ðàçëè÷íûõ êëàññîâ áûëè îïðåäåëåíû ãðàíèöû â L,B-êîîðäèíàòàõ.  ÷àñòíîñòè,
äëÿ àëüáåäíûõ ÷àñòèö èñïîëüçîâàëàñü îáëàñòü L < 3 è B > 0,23 à äëÿ NINA
(B > 0,26 äëÿ NINA-2). Íà ðèñ. 7 ïðåäñòàâëåíû ñïåêòðû ïîäïîðîãîâûõ ïðîòîíîâ
NINA/NINA-2
(Bidoli et al., 2002) â ñðàâíåíèè ñî ñïåêòðàìè AMS01. Ðåçóëüòàòû NINA è
NINA-2 ïðè
ýíåðãèÿõ ~ 13 ÌýÂ õîðîøî ñîãëàñóþòñÿ. Ýêñïåðèìåíòû ïðîâîäèëèñü â ðàçíûå
ïåðèîäû 23ãî ñîëíå÷íîãî öèêëà, è ñîãëàñèå ãîâîðèò î òîì, ÷òî ïðîòîíû
àëüáåäî ïðîèñõîäÿò îò âçàèìîäåéñòâèÿ êîñìè÷åñêèõ ëó÷åé âûñîêèõ ýíåðãèé
(âûøå ãåîìàãíèòíîãî ïîðîãà) â àòìîñôåðå è ïîýòîìó ìàëî ïîäâåðæåíû ñîëíå÷íîé
ìîäóëÿöèè.
Äàííûå NINA è NINA-2 ïîêàçûâàþò, ÷òî ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòð ïîäïîðîãîâûõ
ïðîòîíîâ â îáëàñòè íèçêèõ ýíåðãèé (< 100 ÌýÂ) íå ìîæåò áûòü ïîëó÷åí ïðîñòîé
ýêñòðàïîëÿöèåé äàííûõ AMS01 ïî ñòåïåííîìó çàêîíó. Êàê è áûëî ïðåäñêàçàíî ñ
ïîìîùüþ ìîäåëèðîâàíèÿ (Derome et al., 2000), ñïåêòð â ýòîé îáëàñòè
ñòàíîâèòñÿ ïîëîæå.





Ðèñ. 6. Ñïåêòðû ïðîòîíîâ äëÿ ðàçëè÷íûõ ãëóáèí íàáëþäåíèÿ â àòìîñôåðå,
ïîëó÷åííûå â áàëëîííîì ýêñïåðèìåíòå BESS-2001: òðåóãîëüíèêè - 26,2 ã/ñì2,
ïðÿìîóãîëüíèêè - 13,6 ã/ñì2, îâàëû - 4,6 ã/ñì2. Ïóñòûìè êâàäðàòàìè
ïðåäñòàâëåí ñïåêòð AMS01 äëÿ èíòåðâàëà ãåîìàãíèòíûõ øèðîò 0,7 ðàä ˜ |?M| <
0,8 ðàä.


Ðèñ. 7. Óñðåäí¸ííûå ïî äîëãîòàì ñïåêòðû ïðîòîíîâ àëüáåäî, èçìåðåííûå
àïïàðàòàìè NINA è NINA-2, äëÿ ðàçëè÷íûõ èíòåðâàëîâ L â ñðàâíåíèè ñ äàííûìè
AMS01. Ïóñòûå êðóæêè - NINA, B > 0,23 Ã, 1,1 < L < 1,2; ÷¸ðíûå êðóæêè -
NINA, B > 0,23 Ã, 1,7 < L < 3,4; ÷¸ðíûå òðåóãîëüíèêè - NINA-2, B > 0,26 Ã,
1,1 < L < 1,7; ÷¸ðíûå êâàäðàòû - NINA-2, B > 0,26 Ã, 2,0 < L < 3,0; ïóñòûå
òðåóãîëüíèêè - AMS, 0,3 ðàä < |?M| < 0,4 ðàä, 1,2 < L < 1,5; ïóñòûå
êâàäðàòû - AMS, 0,6 ðàä < |?M| < 0,7 ðàä, 2,0 < L < 2,6 .

3.2. Âûñîòíîå ðàñïðåäåëåíèå ïðîòîíîâ àëüáåäî

 ïîñëåäíèå ìåñÿöû ñóùåñòâîâàíèÿ NINA-2 âûñîòà å¸ îðáèòû ïîñòîÿííî
óìåíüøàëàñü (ê èþëþ 2001 ãîäà îíà ñîñòàâëÿëà ïðèìåðíî 200 êì âìåñòî
èñõîäíûõ 450 êì), ÷òî ïîçâîëèëî èçìåðèòü ïîòîê ïðîòîíîâ àëüáåäî íà
ðàçëè÷íûõ âûñîòàõ. Íà ðèñ. 8 ïîêàçàíà çàâèñèìîñòü ïîòîêà ïîäïîðîãîâûõ
ïðîòîíîâ îò âûñîòû â äèàïàçîíå ýíåðãèé 12-16 ÌýÂ äëÿ äâóõ èíòåðâàëîâ L,
ñîîòâåòñòâóþùèõ ÷àñòèöàì àëüáåäî. Ìîæíî âèäåòü, ÷òî ïîòîê ïðîòîíîâ ñ
ýíåðãèåé ~ 10 ÌýÂ ñëàáî ìåíÿåòñÿ ñ âûñîòîé ïðè ôèêñèðîâàííîì L â äèàïàçîíå
îò 200 êì äî 850 êì.


3.3. Äîëãîòíîå ðàñïðåäåëåíèå ïðîòîíîâ àëüáåäî

Áûëè èññëåäîâàíî ïîâåäåíèå ïîòîêà àëüáåäíûõ ïðîòîíîâ, çàðåãèñòðèðîâàííûõ
NINA-2, â çàâèñèìîñòè îò äîëãîòû, ðàçìàõ âàðèàöèé ñîñòàâèë ïðèìåðíî 2. Íà
ðèñ. 9 ïðèâåäåíû çàâèñèìîñòè óñðåäíåííîé ïî ýíåðãèè ñêîðîñòè ñ÷åòà ïðîòîíîâ
àëüáåäî îò äîëãîòû äëÿ äâóõ èíòåðâàëîâ L (Iannucci, 2002). Èíòåðåñíî, ÷òî
ìèíèìàëüíîå çíà÷åíèå ñêîðîñòè ñ÷åòà íàáëþäàëîñü íà âîñòî÷íîé ãðàíèöå Þæíî-
Àòëàíòè÷åñêîé àíîìàëèè äëÿ îáîèõ èíòåðâàëîâ L.


Ðèñ. 8. Ïëîòíîñòè ïîòîêà ïðîòîíîâ àëüáåäî â äèàïàçîíå ýíåðãèé 12-16 ÌýÂ,
èçìåðåííûå àïïàðàòàìè NINA è NINA-2, êàê ôóíêöèè âûñîòû äëÿ ðàçëè÷íûõ
èíòåðâàëîâ L. Ïóñòûå ñèìâîëû - äàííûå NINA, B > 0,23 Ã; ÷¸ðíûå ñèìâîëû -
äàííûå NINA-2, B > 0,26 Ã. Êâàäðàòû: 1,7 < L < 2,6 ; òðåóãîëüíèêè: L <
1,1.

Äîëãîòíûå çàâèñèìîñòè ïîòîêà àëüáåäíûõ ÷àñòèö áûëè ïîëó÷åíû òàêæå ïî
ðåçóëüòàòàì ðàáîòû äåòåêòîðà SONG íà áîðòó ñïóòíèêà CORONAS-I, çàïóùåííîãî
â 1994 ãîäó íà êðóãîâóþ îðáèòó âûñîòîé ~520 êì ñ íàêëîíåíèåì ~83o
(Kuznetsov et al., 2001). Ïðèáîð
ïîçâîëÿë ðåãèñòðèðîâàòü ïðîòîíû ñ êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèåé >80 Ìý è ýëåêòðîíû
>65 ÌýÂ. Íà ðèñ. 10 ïðåäñòàâëåíû äîëãîòíûå çàâèñèìîñòè èçìåðåííûõ ïîòîêîâ,
ïî îöåíêå àâòîðîâ, íà äâå òðåòè ñîñòîÿùèå èç ñìåñè ïðîòîíîâ (Ep > 500 ÌýÂ)
è ýëåêòðîíîâ (Ee > 65 ÌýÂ) àëüáåäî. Çàìåòíûå èçìåíåíèÿ ïîòîêîâ ñ äîëãîòîé
ñâÿçàíû èìåííî ñ ÷àñòèöàìè àëüáåäî, ìàêñèìàëüíûå âàðèàöèè íàáëþäàþòñÿ íà
L=1,6 , ãäå îíè êîððåëèðóþò ñ èçìåíåíèÿìè ìàãíèòíîãî ïîëÿ.

Ðèñ. 9. NINA-2: Óñðåäí¸ííûå ïî ýíåðãèè ñêîðîñòè ñ÷¸òà ïðîòîíîâ àëüáåäî êàê
ôóíêöèè äîëãîòû. B > 0,26 Ã; à - 1,1 < L < 1,7; á - 1,7 < L < 2,6.


Ðèñ. 10. CORONAS-I: Äîëãîòíûå âàðèàöèè ïîòîêîâ ÷àñòèö è ìàãíèòíîå ïîëå B
íà ôèêñèðîâàííûõ L-îáîëî÷êàõ. Òîëñòûå ñïëîøíûå êðèâûå - ïîòîêè ÷àñòèö äëÿ
ñåâåðíîãî ïîëóøàðèÿ (JN), òîíêèå ñïëîøíûå - ïîòîêè ÷àñòèö äëÿ þæíîãî
ïîëóøàðèÿ (JS), øðèõîâûå - B äëÿ ñåâåðíîãî ïîëóøàðèÿ, øòðèõ-ïóíêòèðíûå - B
äëÿ þæíîãî ïîëóøàðèÿ.


3.4. Øèðîòíîå ðàñïðåäåëåíèå ýëåêòðîíîâ àëüáåäî

Ïðàâèëüíåå áóäåò ãîâîðèòü î ëåïòîíàõ (e+e-) àëüáåäî, ïîñêîëüêó íåêîòîðûå
äåòåêòîðû ñïîñîáíû ðàçëè÷àòü çíàê çàðÿäà. Ñàìûé áîãàòûé è õîðîøî
ïðîàíàëèçèðîâàííûé íàáîð äàííûõ ïî ëåïòîíàì àëüáåäî ïîëó÷åí íà îñíîâå
ýêñïåðèìåíòà AMS01 (Alcaraz et al., 2000á, Aguilar et al., 2002). Òàê æå,
êàê è â ñëó÷àå ïðîòîíîâ àëüáåäî (ñì. 3.1.), íàðÿäó ñ ïåðâè÷íûì
(íàäïîðîãîâûì) ñïåêòðîì íàáëþäàåòñÿ ïîäïîðîãîâûé ñïåêòð ëåïòîíîâ ("âòîðîé
ñïåêòð" ïî òåðìèíîëîãèè AMS), ïðåäñòàâëåííûé íà ðèñ. 11. Ñâîéñòâà
ïîäïîðîãîâîãî ñïåêòðà ëåïòîíîâ î÷åíü ïîõîæè íà ñâîéñòâà ñîîòâåòñòâóþùåãî
ñïåêòðà ïðîòîíîâ: âòîðûå ñïåêòðû íèñõîäÿùèõ ëåïòîíîâ ñ óâåëè÷åíèåì
ãåîìàãíèòíîé øèðîòû ïîñòåïåííî òåðÿþòñÿ â ïåðâè÷íûõ ñïåêòðàõ, òîãäà êàê
ñïåêòðû âîñõîäÿùèõ ÷àñòèö âñåãäà ÿñíî âèäíû; íèñõîäÿùèå è âîñõîäÿùèå ïîòîêè
ïîäïîðîãîâûõ ëåïòîíîâ ïðàêòè÷åñêè îäèíàêîâû è ìàêñèìàëüíû íà ãåîìàãíèòíîì
ýêâàòîðå; êàê âèäíî èç ðèñ. 12, ïîòîêè ïîçèòðîíîâ áûñòðåå ïàäàþò ñ øèðîòîé,
÷åì ïîòîêè ýëåêòðîíîâ.
Íà ðèñ. 13 ïðèâåäåíû ñóììàðíûå (e+ + e-) âòîðûå ñïåêòðû ëåïòîíîâ AMS â
ñðàâíåíèè ñ ðåçóëüòàòàìè áàëëîííûõ ýêñïåðèìåíòîâ ïî èçìåðåíèþ ïðÿìîãî è
âîçâðàòíîãî àëüáåäî ýëåêòðîíîâ.
Ðàçäåëåíèå ñïåêòðîâ ëåïòîíîâ, èçìåðåííûõ AMS01, íà ïåðâè÷íûé è âòîðîé,
êàê è â ñëó÷àå ïðîòîíîâ, ïðîâîäèëîñü ïóòåì îáðàòíîãî ïðîñëåæèâàíèÿ äî
âûõîäà çà ïðåäåëû ìàãíèòîñôåðû èëè äî âõîäà â àòìîñôåðó. Ïðè ýòîì
ôèêñèðîâàëèñü êîîðäèíàòû òî÷åê ðîæäåíèÿ ëåïòîíîâ àëüáåäî. Áûëî ïðîâåäåíî
òàêæå ïðîñëåæèâàíèå ëåïòîíîâ âïåð¸ä îò òî÷êè ðåãèñòðàöèè äî âûõîäà èç
ìàãíèòîñôåðû èëè âõîäà â àòìîñôåðó. Îêàçàëîñü, ÷òî âñå ëåïòîíû âòîðîãî
ñïåêòðà ðàíî èëè ïîçäíî âîçâðàùàþòñÿ â àòìîñôåðó, òî÷êè èõ âõîäà
çàïîìèíàëèñü êàê ìåñòà ãèáåëè.



Ðèñ. 11. AMS01: Ñîïîñòàâëåíèå âòîðûõ ñïåêòðîâ íèñõîäÿùèõ (÷¸ðíûå êðóæêè) è
âîñõîäÿùèõ (ïóñòûå êðóæêè) ýëåêòðîíîâ (à,á,â) è ïîçèòðîíîâ (ã,ä,å) íà
ðàçëè÷íûõ ãåîìàãíèòíûõ øèðîòàõ. Íèæå ïîðîãà ãåîìàãíèòíîãî îáðåçàíèÿ
íèñõîäÿùèå è âîñõîäÿùèå ïîòîêè îäèíàêîâû â îáëàñòè 0 ˜ |?M| < 0,8 ðàä.

Àíàëèçèðîâàëèñü ðàñïðåäåëåíèÿ ëåïòîíîâ ïî âðåìåíè æèçíè, êîòîðîå
îïðåäåëÿëîñü êàê âðåìåííîé èíòåðâàë ìåæäó ðîæäåíèåì è ãèáåëüþ, ò.å. ñóììà
âðåìåíè ïðÿìîãî è îáðàòíîãî ïðîñëåæèâàíèÿ. Íà ðèñ. 14 ïîêàçàíû êîððåëÿöèè
ìåæäó êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèåé è âðåìåíåì æèçíè äëÿ ýëåêòðîíîâ è ïîçèòðîíîâ.
Äëÿ îáîèõ òèïîâ ÷àñòèö òðàåêòîðèè (òî÷êè íà ðèñóíêå) äåëÿòñÿ íà äâà ëåãêî
ðàçëè÷èìûõ êëàññà: ãîðèçîíòàëüíûå ïîëîñû ñ âðåìåíàìè æèçíè < 0,2 ñ,
îïðåäåëÿåìûå êàê "êîðîòêîæèâóùèå", è äèàãîíàëüíûå
Ðèñ. 12. AMS01: Ïîòîêè íèñõîäÿùèõ (à) è âîñõîäÿùèõ (á) ýëåêòðîíîâ (ïóñòûå
êðóæêè) è ïîçèòðîíîâ (÷¸ðíûå êðóæêè) âòîðûõ ñïåêòðîâ â çàâèñèìîñòè îò
ãåîìàãíèòíîé øèðîòû ?M, íà êîòîðîé îíè áûëè çàðåãèñòðèðîâàíû. Ïîòîêè áûëè
ïîëó÷åíû èíòåãðèðîâàíèåì ñïåêòðîâ (ðèñ. 11) â äèàïàçîíå 0,2-2,5 ÃýÂ.



Ðèñ. 13. Ñîïîñòàâëåíèå ñïåêòðà ëåïòîíîâ àëüáåäî (e+ + e-),
çàðåãèñòðèðîâàííîãî AMS01 ( 0,6 ðàä ˜ |?M| < 0,7 ðàä), ñ ðåçóëüòàòàìè
áàëëîííûõ ýêñïåðèìåíòîâ ïî ðåãèñòðàöèè ýëåêòðîíîâ ïðÿìîãî è âîçâðàòíîãî
àëüáåäî. AMS - ÷¸ðíûå êðóæêè; Verma, 1967: òðåóãîëüíèêè - ïðÿìîå àëüáåäî,
ðîìáû - âîçâðàòíîå àëüáåäî; Israel, 1969: ïóñòûå êðóæêè - ïðÿìîå àëüáåäî,
êîñàÿ øòðèõîâêà - âîçâðàòíîå àëüáåäî; Barwick, 1998: êâàäðàòû - âîçâðàòíîå
àëüáåäî.


ïîëîñû ñ âðåìåíàìè æèçíè ™ 0,2 ñ, îïðåäåëÿåìûå êàê "äîëãîæèâóùèå". Ïðè |?M|
< 0,3 ðàä áîëüøèíñòâî ëåïòîíîâ (75% ýëåêòðîíîâ è 65% ïîçèòðîíîâ) æèâóò
äîëãî.
Äâà êëàññà òðàåêòîðèé ñóùåñòâåííî ðàçëè÷àþòñÿ íå òîëüêî âðåìåíàìè æèçíè.
Òî÷êè ðîæäåíèÿ êîðîòêîæèâóùèõ ëåïòîíîâ íå çàâèñÿò îò äîëãîòû, îíè ïðèìåðíî
ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëåíû ïî øèðîòå, îäíàêî, îòñóòñòâóþò â ýêâàòîðèàëüíîé
(|?M| < 0,4 ðàä) îáëàñòè (ðèñ. 15). Ïîòîê êîðîòêîæèâóùèõ ëåïòîíîâ ïðèìåðíî
èçîòðîïåí. Äîëãîæèâóùèå ýëåêòðîíû è ïîçèòðîíû ïðîèñõîäÿò èç ñòðîãî
îïðåäåëåííûõ ñîïðÿæåííûõ ãåîãðàôè÷åñêèõ îáëàñòåé (ðèñ. 16): ïðîñëåæèâàíèå
òðàåêòîðèé ïîêàçûâàåò, ÷òî îáëàñòè ðîæäåíèÿ ïîçèòðîíîâ ñîâïàäàþò ñ
îáëàñòÿìè ãèáåëè ýëåêòðîíîâ è íàîáîðîò. Íà ðèñ. 17 ïîêàçàíû ðàñïðåäåëåíèÿ
òî÷åê ðîæäåíèÿ äîëãîæèâóùèõ ëåïòîíîâ â ãåîìàãíèòíûõ êîîðäèíàòàõ, ïèêè À è Á
ñîîòâåòñòâóþò ÷¸ðíûì îáëàñòÿì À è Á íà ðèñ. 16 è äèàãîíàëüíûì ïîëîñàì À è Á
íà ðèñ. 14. Äîëãîæèâóùèå ëåïòîíû ïåðåñåêàþò ýêâàòîð ñîòíè ðàç, ïðè÷åì ÷èñëî
ïåðåñå÷åíèé äî èõ ïîãëîùåíèÿ â àòìîñôåðå óìåíüøàåòñÿ ñ ðîñòîì ýíåðãèè. Èõ
ïîòîê ìàêñèìàëåí â ýêâàòîðèàëüíîé îáëàñòè, ãäå îíè ðîæäàþòñÿ è ïîãèáàþò.
Ïðè âåðòèêàëüíîé îðèåíòàöèè AMS01 99% äîëãîæèâóùèõ ëåïòîíîâ ðåãèñòðèðóþòñÿ
â îáëàñòè |?M| < 0,4 ðàä, ÷òî ãîâîðèò îá èõ ñèëüíîé àíèçîòðîïèè.


Ðèñ. 14. Êîððåëÿöèè êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè è âðåìåíè æèçíè ëåïòîíîâ,
çàðåãèñòðèðîâàííûõ AMS01 â îáëàñòè |?M| < 0,7 ðàä. Òðàåêòîðèè îò÷¸òëèâî
ðàçäåëÿþòñÿ íà äâà êëàññà: äëÿ "êîðîòêîæèâóùèõ" (âðåìåíà æèçíè < 0,2 ñ)
ëåïòîíîâ âðåìÿ æèçíè íå çàâèñèò îò èõ ýíåðãèè (ãîðèçîíòàëüíûå ïîëîñû), äëÿ
"äîëãîæèâóùèõ" (âðåìåíà æèçíè ™ 0,2 ñ) ëåïòîíîâ âðåìÿ æèçíè óìåíüøàåòñÿ ñ
óâåëè÷åíèåì ýíåðãèè (äèàãîíàëüíûå ïîëîñû À è Á). à - ýëåêòðîíû, á -
ïîçèòðîíû.

Èíòåðåñíîé îñîáåííîñòüþ âòîðîãî ñïåêòðà ëåïòîíîâ ÿâëÿåòñÿ ïðåâàëèðîâàíèå
ïîçèòðîíîâ íàä ýëåêòðîíàìè, ïðè÷åì êîðîòêîæèâóùèå è äîëãîæèâóùèå ëåïòîíû
âåäóò ñåáÿ ïî-ðàçíîìó. Äëÿ îáîèõ êëàññîâ îòíîøåíèå e+/e- ìàêñèìàëüíî íà
ãåîìàãíèòíîì ýêâàòîðå, äëÿ êîðîòêîæèâóùèõ îíî äîñòèãàåò çäåñü çíà÷åíèÿ ~3,
à äëÿ äîëãîæèâóùèõ ~4; ó ïîñëåäíèõ îíî óìåíüøàåòñÿ ñ øèðîòîé áîëåå ïëàâíî.
Çàâèñèìîñòè îòíîøåíèÿ e+/e- îò ýíåðãèè ó äâóõ êëàññîâ òîæå ðàçíûå: äëÿ
êîðîòêîæèâóùèõ çàâèñèìîñòè â ïðåäåëàõ îøèáîê íåò, äëÿ äîëãîæèâóùèõ
çàâèñèìîñòü èìååò ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå ~5 ïðè êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè ~700
ÌýÂ. Õàðàêòåðíîå çíà÷åíèå îòíîøåíèÿ e+/e- â ïåðâè÷íûõ ñïåêòðàõ ~0,1.

Ðèñ. 15. AMS01: Ðàñïðåäåëåíèå òî÷åê ðîæäåíèÿ êîðîòêîæèâóùèõ ëåïòîíîâ
âòîðîãî ñïåêòðà (< 3 ÃýÂ) â ãåîãðàôè÷åñêèõ êîîðäèíàòàõ, à - ýëåêòðîíû, á -
ïîçèòðîíû. Ïëîòíîñòü òî÷åê íå çàâèñèò îò äîëãîòû. Êîðîòêîæèâóùèå ëåïòîíû íå
ðîæäàþòñÿ â îáëàñòè |?M| < 0,4 ðàä. Ëèíèÿìè ïîêàçàíû êîíòóðû ãåîìàãíèòíîãî
ïîëÿ íà âûñîòå 380 êì.



Ðèñ. 16. AMS01: Ðàñïðåäåëåíèå òî÷åê ðîæäåíèÿ äîëãîæèâóùèõ ëåïòîíîâ âòîðîãî
ñïåêòðà (< 3 ÃýÂ) â ãåîãðàôè÷åñêèõ êîîðäèíàòàõ, à - ýëåêòðîíû, á -
ïîçèòðîíû. Ëèíèÿìè ïîêàçàíû êîíòóðû ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ íà âûñîòå 380 êì.
Îáëàñòè À è Á ñîîòâåòñòâóþò äèàãîíàëüíûì ïîëîñàì, îòìå÷åííûì áóêâàìè À è Á
íà ðèñ. 14.


Ðèñ. 17. AMS01: Ðàñïðåäåëåíèå òî÷åê ðîæäåíèÿ äîëãîæèâóùèõ ëåïòîíîâ âòîðîãî
ñïåêòðà ñ ýíåðãèÿìè < 3 ÃýÂ, çàðåãèñòðèðîâàííûõ â îáëàñòè |?M| < 0,7 ðàä.,
â ãåîìàãíèòíûõ êîîðäèíàòàõ. Ïèêè À è Á ñîîòâåòñòâóþò ÷¸ðíûì îáëàñòÿì À è Á
íà ðèñ. 16 è äèàãîíàëüíûì ïîëîñàì À è Á íà ðèñ. 14.


3.5. Ìîäåëüíîå îáúÿñíåíèå õàðàêòåðíûõ ñâîéñòâ àëüáåäíûõ ÷àñòèö

Ìíîãèå ðàññìîòðåííûå âûøå ñâîéñòâà ïîäïîðîãîâûõ ÷àñòèö ìîæíî îáúÿñíèòü,
èñõîäÿ èç åñòåñòâåííîé (ïî êðàéíåé ìåðå, äëÿ ÷àñòèö ñ êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèåé
> 10 ÌýÂ) ãèïîòåçû, ÷òî èõ èñòî÷íèêîì ÿâëÿåòñÿ ìåõàíèçì àëüáåäî, ò.å.
ðîæäåíèå â ðåçóëüòàòå âçàèìîäåéñòâèÿ íàäïîðîãîâûõ ïåðâè÷íûõ êîñìè÷åñêèõ
ëó÷åé â àòìîñôåðå Çåìëè.  ðàáîòå (Lipari, 2002) áûëî ïðîâåäåíî
ìîäåëèðîâàíèå ãåíåðàöèè àëüáåäíûõ ÷àñòèö ïåðâè÷íûìè êîñìè÷åñêèìè ëó÷àìè è
äàëüíåéøåå èõ ïðîñëåæèâàíèå äî âûõîäà çà ïðåäåëû ìàãíèòîñôåðû èëè ãèáåëè â
àòìîñôåðå ñ öåëüþ âîñïðîèçâåäåíèÿ õàðàêòåðèñòèê èçìåðåííûõ AMS01 âòîðûõ
ñïåêòðîâ. Òàì æå ïðèâîäÿòñÿ êà÷åñòâåííûå è ïîëóêîëè÷åñòâåííûå îáúÿñíåíèÿ
íåêîòîðûõ ñâîéñòâ ïîäïîðîãîâûõ ÷àñòèö.

3.5.1. Îòíîøåíèå e+/e- äëÿ ÷àñòèö àëüáåäî

Êà÷åñòâåííî ïðè÷èíó ïðåâàëèðîâàíèÿ ïîçèòðîíîâ íàä ýëåêòðîíàìè â ïîòîêàõ
÷àñòèö àëüáåäî îáúÿñíÿåò ñëåäóþùàÿ ëîãè÷åñêàÿ öåïî÷êà:
(1) Íà ãðàíèöå àòìîñôåðû ÷èñëî ïåðâè÷íûõ ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííûõ ÷àñòèö,
äâèæóùèõñÿ â âîñòî÷íîì íàïðàâëåíèè, ïðåâîñõîäèò ÷èñëî äâèæóùèõñÿ â çàïàäíîì
íàïðàâëåíèè. Ýòà âîñòî÷íî-çàïàäíàÿ àñèììåòðèÿ ïðîèñõîäèò èç-çà òîãî, ÷òî
èäóùèì â çàïàäíîì íàïðàâëåíèè ÷àñòèöàì äëÿ äîñòèæåíèÿ çåìíîãî ýêâàòîðà íàäî
èìåòü ëàðìîðîâñêèå ðàäèóñû áîëüøå ðàäèóñà Çåìëè, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò
æåñòêîñòè p/Z > 60 ÃÂ, òîãäà êàê ïîðîã ãåîìàãíèòíîãî îáðåçàíèÿ äëÿ ÷àñòèö,
èäóùèõ â âîñòî÷íîì íàïðàâëåíèè, ãîðàçäî íèæå (p/Z > 11 ÃÂ).
(2) Íàïðàâëåíèÿ ïåðâè÷íûõ è âòîðè÷íûõ ÷àñòèö êîððåëèðîâàíû â ñèëó çàêîíà
ñîõðàíåíèÿ èìïóëüñà.
(3) ×àñòèöû àëüáåäî ÷àùå âñåãî ðîæäàþòñÿ ñ íà÷àëüíûìè çåíèòíûìè óãëàìè
~90o (ïðèáëèçèòåëüíî ãîðèçîíòàëüíî) è ñ àçèìóòàëüíûìè óãëàìè â âîñòî÷íîì
(äëÿ ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííûõ ÷àñòèö) è çàïàäíîì (äëÿ îòðèöàòåëüíî
çàðÿæåííûõ ÷àñòèö) íàïðàâëåíèÿõ. Âòîðè÷íûå ÷àñòèöû, èäóùèå â äðóãèõ
íàïðàâëåíèÿõ, îáðå÷åíû íà ñêîðóþ ãèáåëü, ò.å. íå ñìîãóò ïîäíÿòüñÿ âûñîêî
íàä àòìîñôåðîé.
Ïîñêîëüêó ýëåêòðîíû è ïîçèòðîíû â àäðîííûõ ëèâíÿõ ðîæäàþòñÿ â ïðèìåðíî
ðàâíûõ êîëè÷åñòâàõ, òî ñòàíîâèòñÿ ÿñíî, ÷òî ïîòîê ïîçèòðîíîâ àëüáåäî
(ãåíåðèðóåìûé ïðåèìóùåñòâåííî â ïî÷òè ãîðèçîíòàëüíûõ ëèâíÿõ îò ïåðâè÷íûõ
÷àñòèö, èäóùèõ íà âîñòîê) ñóùåñòâåííî áîëüøå ïîòîêà ýëåêòðîíîâ (ñîçäàâàåìûé
â îñíîâíîì â ëèâíÿõ îò áîëåå ìàëî÷èñëåííûõ ïåðâè÷íûõ ÷àñòèö, èäóùèõ íà
çàïàä).

3.5.2. Ðàñïðåäåëåíèå òî÷åê ðîæäåíèÿ ÷àñòèö àëüáåäî ïî äîëãîòå

Äîëãîæèâóùèå ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííûå ÷àñòèöû àëüáåäî, íàáëþäàåìûå â
îáëàñòè ãåîìàãíèòíîãî ýêâàòîðà, ðîæäàþòñÿ â äèàïàçîíå äîëãîò 120o ˜ ? ˜
300o, òîãäà êàê îòðèöàòåëüíî çàðÿæåííûå ÷àñòèöû ïðîèñõîäÿò èç äîïîëíÿþùåãî
èíòåðâàëà -60o ˜ ? ˜ 120o. Ýòîò ôàêò ìîæíî ïîíÿòü íà îñíîâàíèè òð¸õ
ïðîñòûõ óòâåðæäåíèé.
(1) Ïðè àïïðîêñèìàöèè ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ äèïîëüíûì îáíàðóæèâàåòñÿ, ÷òî
äèïîëü íå òîëüêî íàêëîí¸í ïî îòíîøåíèþ ê îñè âðàùåíèÿ Çåìëè, íî è ñìåù¸í
îòíîñèòåëüíî ãåîìåòðè÷åñêîãî öåíòðà Çåìëè.
(2) Äâèæåíèå çàðÿæåííûõ ÷àñòèö â ýêâàòîðèàëüíîé ïëîñêîñòè ìàãíèòíîãî
äèïîëÿ ìîæåò áûòü ïðåäñòàâëåíî êàê âðàùåíèå âîêðóã âåäóùåãî öåíòðà,
äðåéôóþùåãî ïî äîëãîòå ñ ïîñòîÿííîé óãëîâîé ñêîðîñòüþ è îñòàþùåãîñÿ íà
îäíîì è òîì æå ðàññòîÿíèè îò öåíòðà äèïîëÿ.
(3) Ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííûå ÷àñòèöû äðåéôóþò â çàïàäíîì íàïðàâëåíèè (â
ñòîðîíó óìåíüøåíèÿ äîëãîòû), à îòðèöàòåëüíî çàðÿæåííûå - â âîñòî÷íîì
íàïðàâëåíèè (â ñòîðîíó óâåëè÷åíèÿ äîëãîòû).
Ñõåìà äðåéôà ÷àñòèö â ýêâàòîðèàëüíîé ïëîñêîñòè ñìåù¸ííîãî äèïîëÿ
ïîêàçàíà íà ðèñ. 18. Ëåãêî âèäåòü, ÷òî ïîëîæèòåëüíûå ÷àñòèöû ìîãóò èìåòü
àëüáåäíûå òðàåêòîðèè, òîëüêî åñëè îíè ðîæäàþòñÿ â îäíîì ïîëóøàðèè è
ïîãëîùàþòñÿ â äðóãîì. Òî æå ñïðàâåäëèâî è äëÿ îòðèöàòåëüíûõ ÷àñòèö, òîëüêî
ïîëóøàðèÿ ìåíÿþòñÿ ìåñòàìè. Ïîñêîëüêó â ïîëå ñìåùåííîãî äèïîëÿ òðàåêòîðèÿ
âåäóùåãî öåíòðà èìååò ïåðåìåííóþ âûñîòó, "ðàçðåøåííûì" ñ òî÷êè çðåíèÿ
ãåíåðàöèè ÷àñòèö àëüáåäî áóäåò òî ïîëóøàðèå, â êîòîðîì òðàåêòîðèÿ ýòà ïðè
äðåéôå îò òî÷êè ðîæäåíèÿ ïîäíèìàåòñÿ, à íå îïóñêàåòñÿ. Ñõåìà ìîæåò áûòü
ëåãêî îáîáùåíà íà òð¸õìåðíûé ñëó÷àé òðàåêòîðèè çàõâà÷åííîé ÷àñòèöû ïóòåì
äîáàâëåíèÿ äâèæåíèÿ âäîëü ëèíèé ïîëÿ ñ îòðàæåíèÿìè â çåðêàëüíûõ òî÷êàõ.
Âûñîòà âåäóùåãî öåíòðà ìèíèìàëüíà (à âåðîÿòíîñòü ïîãëîùåíèÿ ìàêñèìàëüíà) â
çåðêàëüíûõ òî÷êàõ, ðàñïîëîæåííûõ íà îäèíàêîâîì ðàññòîÿíèè îò öåíòðà äèïîëÿ.
 ïîëå ñìåùåííîãî äèïîëÿ âûñîòà òî÷åê îòðàæåíèÿ ìåíÿåòñÿ â ïðîöåññå
äîëãîòíîãî äðåéôà.  òåðìèíàõ äðåéôîâûõ îáîëî÷åê ýòî ìîæíî òðàêòîâàòü êàê
ïåðåñå÷åíèå äðåéôîâûõ îáîëî÷åê ñ ïîâåðõíîñòüþ Çåìëè.
Äëÿ îïèñàíèÿ ïîñëåäñòâèé ñìåùåíèÿ äèïîëÿ óäîáíî ñäâèíóòü íà÷àëî îòñ÷¸òà
äîëãîòû:
?' = ? - ?*, ãäå ?* " 120o - äîëãîòà öåíòðà äèïîëÿ, åñëè ñìîòðåòü íà íåãî
èç öåíòðà Çåìëè. Óäîáíî òàêæå ïðèíÿòü, ÷òî ñäâèíóòàÿ äîëãîòà ?' îïðåäåëåíà
â èíòåðâàëå [-?,?]. Ïîñëå ýòîãî ëåãêî âèäåòü, ÷òî ìåñòà ðîæäåíèÿ è ãèáåëè
ïîëîæèòåëüíûõ è îòðèöàòåëüíûõ ÷àñòèö îãðàíè÷åíû ïî äîëãîòå: [?'ðîæäåíèÿ]+
" [?'ãèáåëè]- " {?' > 0}; [?'ðîæäåíèÿ]- " [?'ãèáåëè]+ " {?' < 0}.
 ýêñöåíòðè÷åñêîì ïîëå äèïîëÿ íåòðóäíî ïðåäñêàçàòü ïðèìåðíî îäíîçíà÷íîå
ñîîòâåòñòâèå ìåæäó òî÷êàìè ðîæäåíèÿ è ãèáåëè äîëãîæèâóùèõ ÷àñòèö.
Ïîëîæèòåëüíàÿ ÷àñòèöà àëüáåäî, ðîæä¸ííàÿ íà äîëãîòå ?'ðîæäåíèÿ+ (> 0), èëè
áóäåò ñêîðî ïîãëîùåíà, èëè áóäåò äîëãî äðåéôîâàòü ïî ÷àñîâîé ñòðåëêå, ò.å.
â ñòîðîíó óáûâàíèÿ äîëãîòû. Â ïðîöåññå äðåéôà òðàåêòîðèÿ âåäóùåãî öåíòðà
ñíà÷àëà ïîäíèìàåòñÿ íàä ïîâåðõíîñòüþ Çåìëè (äî ?' " 0), à çàòåì ñèììåòðè÷íî
îïóñêàåòñÿ. Êîãäà äîëãîòà äîñòèãàåò ?' " -?'ðîæäåíèÿ+ " ?'ãèáåëè+ , ÷àñòèöà
îïÿòü âõîäèò â àòìîñôåðó è ïîãëîùàåòñÿ. Àíàëîãè÷íî, îòðèöàòåëüíàÿ ÷àñòèöà,
ðîæä¸ííàÿ íà äîëãîòå ?'ðîæäåíèÿ- (< 0), áóäåò íåìåäëåííî ïîãëîùåíà èëè
äîëãî äðåéôîâàòü ïðîòèâ ÷àñîâîé ñòðåëêè, ïîêà íå äîñòèãíåò äîëãîòû ?' "
-?'ðîæäåíèÿ- " ?'ãèáåëè- .  îáîèõ ñëó÷àÿõ äèàïàçîí äðåéôîâûõ äîëãîò
ñîñòàâëÿåò |??'äðåéôà±| " 2|?'ðîæäåíèÿ±| " 2|?'ãèáåëè±| .
×àñòèöû, ðîæä¸ííûå íà ñäâèíóòûõ äîëãîòàõ |?'| " ?, äðåéôóþò â èíòåðâàëå
äîëãîò, áëèçêîì ê 2?, ò.å. äåëàþò ïî÷òè öåëûé îáîðîò âîêðóã Çåìëè, òîãäà
êàê ÷àñòèöû ñ ?'ðîæäåíèÿ " 0 äðåéôóþò ëèøü íà êîðîòêèå ðàññòîÿíèÿ. Ýòî äà¸ò
ïðîñòîå ñîîòíîøåíèå ìåæäó âðåìåíåì æèçíè ÷àñòèöû àëüáåäî, äîëãîòîé å¸
ðîæäåíèÿ(ãèáåëè) è å¸ èìïóëüñîì: t " |??'äðåéôà|/?äðåéôà " 1,8
|?'ðîæäåíèÿ|/?p " 1,8 |?'ãèáåëè|/?p , ãäå ?äðåéôà - óãëîâàÿ ñêîðîñòü
äðåéôà, p èçìåðÿåòñÿ â ÃýÂ, à t - â ñ.
Áîëüøàÿ ÷àñòü ÷àñòèö àëüáåäî íå ñîâåðøàåò äàæå îäíîãî îáîðîòà âîêðóã
Çåìëè. Ýòî äàåò ïðîñòóþ îöåíêó ìàêñèìàëüíîãî âðåìåíè æèçíè èõ æèçíè: tmax "
2?/?äðåéôà " 5 Z/?p , ãäå, ïî-ïðåæíåìó, p èçìåðÿåòñÿ â ÃýÂ, à tmax - â ñ.


Ðèñ. 18 Èëëþñòðàöèÿ ñâîéñòâ òðàåêòîðèé ÷àñòèö â ýêâàòîðèàëüíîé ïëîñêîñòè
ñìåùåííîãî ìàãíèòíîãî äèïîëÿ. Æèðíîé îêðóæíîñòüþ ïðåäñòàâëåíî ïåðåñå÷åíèå
çåìíîé ïîâåðõíîñòè ñ ýêâàòîðèàëüíîé ïëîñêîñòüþ äèïîëÿ. Êàê öåíòð Çåìëè
(òî÷êà O), òàê è öåíòð äèïîëÿ (òî÷êà D) ëåæàò â ýòîé ïëîñêîñòè. Òîíêèìè
äóãàìè ïîêàçàíû òðàåêòîðèè âåäóùåãî öåíòðà çàðÿæåííûõ ÷àñòèö àëüáåäî. Òî÷êè
ýòèõ òðàåêòîðèé ëåæàò íà îäèíàêîâîì ðàññòîÿíèè räèï îò öåíòðà äèïîëÿ, è
ïîýòîìó èõ ðàññòîÿíèå r îò öåíòðà Çåìëè îêàçûâàåòñÿ ïåðåìåííûì. Ñòðåëêàìè
ïîêàçàíû íàïðàâëåíèÿ äðåéôà ïîëîæèòåëüíûõ è îòðèöàòåëüíûõ ÷àñòèö.
Ïîëîæèòåëüíûå ÷àñòèöû, ðîæäåííûå â òî÷êàõ a è c, áóäóò äðåéôîâàòü íà çàïàä
è ïîãëîòÿòñÿ â òî÷êàõ b è d, ñîîòâåòñòâåííî. Îòðèöàòåëüíûå ÷àñòèöû äðåéôóþò
â ïðîòèâîïîëîæíîì íàïðàâëåíèè (íà âîñòîê), è, â ñëó÷àå èõ ðîæäåíèÿ â òî÷êàõ
a è c, áûñòðî ïîãëîòÿòñÿ. Åñëè æå îíè ðîäÿòñÿ â òî÷êàõ b èëè d, òî ìîãóò
æèòü äîëãî è ïîãëîòèòüñÿ â òî÷êàõ a èëè c, ñîîòâåòñòâåííî.


3.5.3. Çàâèñèìîñòü ïîòîêà ÷àñòèö àëüáåäî îò äîëãîòû äåòåêòîðà

Êîëëàáîðàöèÿ AMS ïðåäñòàâèëà ñâîè ðåçóëüòàòû ïî ñïåêòðàì êîñìè÷åñêèõ
ëó÷åé äëÿ ðàçëè÷íûõ èíòåðâàëîâ øèðîòû ðåãèñòðàöèè, ïðîèíòåãðèðîâàâ ïî
äîëãîòå ðåãèñòðàöèè. Îäíàêî, ïîñêîëüêó äîëãîòíûå ðàñïðåäåëåíèÿ òî÷åê
ðîæäåíèÿ ïîäïîðîãîâûõ ÷àñòèö èìåþò õàðàêòåðíûå îñîáåííîñòè, åñòåñòâåííî
ïðîàíàëèçèðîâàòü çàâèñèìîñòü èõ ïîòîêà îò äîëãîòû äåòåêòîðà. Òàêàÿ
çàâèñèìîñòü áûëà ïîëó÷åíà â (Lipari, 2002) ïî ðåçóëüòàòàì ïðîñëåæèâàíèÿ
òðàåêòîðèé ÷àñòèö àëüáåäî â ìîäåëüíîì ãåîìàãíèòíîì ïîëå IGRF2000 (ðèñ.
19).
Äëÿ êà÷åñòâåííîãî ïîíèìàíèÿ ýòîé çàâèñèìîñòè ïðåäïîëîæèì, ÷òî äåòåêòîð
ðàñïîëîæåí íà äîëãîòå ?'äåò . Èç ðåçóëüòàòîâ ïðåäûäóùåãî ïàðàãðàôà ÿñíî,
÷òî ïðè ?'äåò > 0 îí ìîæåò íàáëþäàòü äîëãîæèâóùèå ÷àñòèöû, ðîæä¸ííûå â
èíòåðâàëå äîëãîò [?'äåò,?] äëÿ ïîëîæèòåëüíûõ ÷àñòèö è â èíòåðâàëå äîëãîò [-
?,-?'äåò] äëÿ îòðèöàòåëüíûõ. Ðàçìåðû ýòèõ äèàïàçîíîâ âèäèìîñòè îäèíàêîâû
äëÿ ÷àñòèö îáîèõ çíàêîâ è ñèëüíî çàâèñÿò îò ïîëîæåíèÿ äåòåêòîðà: |??'âèä+|
= |??'âèä-| = ? - |?'äåò| . Ìàêñèìàëüíûé ðàçìåð ñîîòâåòñòâóåò ?'äåò " 0,
êîãäà îáëàñòè ðîæäåíèÿ êàê ïîëîæèòåëüíûõ, òàê è îòðèöàòåëüíûõ ÷àñòèö
ïîëíîñòüþ âèäíû; ìèíèìàëüíûé, áëèçêèé ê íóëþ, - ïðè |?'äåò| " ? .


Ðèñ. 19. Çàâèñèìîñòü ïîòîêà ïðîòîíîâ àëüáåäî, çàðåãèñòðèðîâàííûõ â
äèàïàçîíå ãåîìàãíèòíûõ øèðîò |?M| < 0,4 ðàä íà âûñîòå 380êì ñ ýíåðãèåé Eêèí
> 0,3 ÃýÂ, îò äîëãîòû äåòåêòîðà.

Îäíàêî, ðåãèñòðèðóåìûé ïîòîê ÷àñòèö àëüáåäî çàâèñèò íå òîëüêî îò
äîëãîòû, íî è îò âûñîòû äåòåêòîðà. Âûñîòà âåäóùåãî öåíòðà ÷àñòèöû çàâèñèò
îò äîëãîòû, îíà ìèíèìàëüíà â òî÷êå ðîæäåíèÿ è ãèáåëè è ìàêñèìàëüíà ïðè ?' "
0. Äëÿ äåòåêòîðà íà ôèêñèðîâàííîé âûñîòå áóäåò âèäèìîé òîëüêî ÷àñòü ïîòîêà
àëüáåäî, ïîñêîëüêó ÷àñòü ïîòîêà ïîéäåò âûøå è íèæå äåòåêòîðà. Êîìáèíàöèÿ
ýòèõ ôàêòîðîâ (âèäèìîãî äèàïàçîíà äîëãîò ðîæäåíèÿ è âûñîòû âåäóùåãî öåíòðà)
îáúÿñíÿåò ñòðóêòóðó ÷èñëåííûõ ðåçóëüòàòîâ (ðèñ. 19): ìèíèìóì ïîòîêà ëåæèò
íà äîëãîòå ?'äåò " ? (ñîîòâåòñòâóþùåé ?äåò " 300o), à äâà ìàêñèìóìà - íà
äîëãîòàõ 70o è 150o, ò.å. ïðèìåðíî ñèììåòðè÷íî îòíîñèòåëüíî òî÷êè ?'äåò "
0. Ëàðìîðîâñêèé ðàäèóñ, íå ÿâëÿþùèéñÿ ïðåíåáðåæèìî ìàëûì, òàêæå ñêàçûâàåòñÿ
íà âèäèìîì ïîòîêå, ïîýòîìó åãî äîëãîòíàÿ çàâèñèìîñòü èìååò ðàçíóþ ôîðìó ïðè
ðàçíûõ èìïóëüñàõ ÷àñòèö.
Èíòåðåñíî, ÷òî ìèíèìóì ïîòîêà ÷àñòèö àäüáåäî íà ðèñ. 19 îêàçûâàåòñÿ íà
äîëãîòå Þæíî-Àòëàíòè÷åñêîé àíîìàëèè, ãäå, êàê èçâåñòíî, ïîòîêè çàõâà÷åííûõ
÷àñòèö èìåþò î÷åíü áîëüøóþ èíòåíñèâíîñòü. Ýòîò êàæóùèéñÿ ïàðàäîêñ
åñòåñòâåííûì îáðàçîì îáúÿñíÿåòñÿ â ðàìêàõ ðàññìàòðèâàåìîé ìîäåëè ñìåùåííîãî
äèïîëÿ. ×àñòèöà àëüáåäî ñòàíîâèòñÿ âèäèìîé, åñëè ìàãíèòíàÿ îáîëî÷êà, ïî
êîòîðîé äâèæåòñÿ å¸ âåäóùèé öåíòð, îêàçûâàåòñÿ áëèçêîé ê îðáèòå äåòåêòîðà.
Íà äîëãîòå Þæíî-Àòëàíòè÷åñêîé àíîìàëèè ýêâàòîðèàëüíàÿ ÷àñòü ìàãíèòíûõ
îáîëî÷åê áëèæå ïîäõîäèò ê ïîâåðõíîñòè Çåìëè. Äëÿ äåòåêòîðà, ðàñïîëîæåííîãî
íàä àíîìàëèåé, èíòåíñèâíîñòü ïîòîêà ïîäïîðîãîâûõ ÷àñòèö äîëæíà áûòü ìåíüøå,
÷åì íà äðóãèõ äîëãîòàõ, òàê êàê îí íàõîäèòñÿ íà îáîëî÷êå, íå èìåþùåé
ïåðåñå÷åíèÿ ñ àòìîñôåðîé â ýêâàòîðèàëüíîé îáëàñòè. Çàìåòèì, ÷òî äîëãîòíûå
ðàñïðåäåëåíèÿ ïîòîêîâ ïðîòîíîâ, èçìåðåííûå NINA-2, (ðèñ. 9) äåéñòâèòåëüíî
èìåþò ìèíèìóìû íà äîëãîòå Þæíî-Àòëàíòè÷åñêîé àíîìàëèè.

3.5.4. Äîëãîæèâóùèå è êîðîòêîæèâóùèå ÷àñòèöû

 ðàìêàõ ìîäåëè ñìåù¸ííîãî äèïîëÿ ìîãóò áûòü ïîíÿòû îñíîâíûå ÷åðòû
êîððåëÿöèé âðåìåíè æèçíè è ýíåðãèè àëüáåäíûõ ÷àñòèö (ðèñ. 14).
Ãîðèçîíòàëüíûå ïîëîñû êîðîòêîæèâóùèõ ÷àñòèö ñîîòâåòñòâóþò âðåìåíàì æèçíè t
~0,03 ñ è t ~0,06 ñ äëÿ øèðîêîãî äèàïàçîíà ýíåðãèé; äèàãîíàëüíûå ïîëîñû
äîëãîæèâóùèõ ÷àñòèö, ïîìå÷åííûå áóêâàìè À è Á, ìîãóò áûòü àïïðîêñèìèðîâàíû
ñîîòíîøåíèÿìè t ~ 1,5/p (ÃýÂ) ñ è t ~ 4/p (ÃýÂ) ñ .
 äèïîëüíîì ïîëå ïåðèîä êîëåáàòåëüíîãî äâèæåíèÿ ìåæäó ìàãíèòíûìè
çåðêàëàìè äëÿ ðåëÿòèâèñòñêèõ ÷àñòèö ñîñòàâëÿåò Tîòðàæ ~ 0,06/? ñ , è
íèæíèå ãîðèçîíòàëüíûå ïîëîñû èíòåðïðåòèðóþòñÿ êàê ÷àñòèöû, ïåðåñåêøèå
ãåîìàãíèòíûé ýêâàòîð îäèí ðàç, íå èñïûòàâøèå íè îäíîãî îòðàæåíèÿ è
ïîãëîùåííûå âáëèçè çåðêàëüíîé òî÷êè çà ýêâàòîðîì. Àíàëîãè÷íî, âåðõíèå
ãîðèçîíòàëüíûå ïîëîñû ïðèíàäëåæàò ÷àñòèöàì, èñïûòàâøèì îäíî îòðàæåíèÿ (äâà
ïåðåñå÷åíèÿ ýêâàòîðà) è ïîãëîùåííûì âáëèçè çåðêàëüíîé òî÷êè òîãî ïîëóøàðèÿ,
â êîòîðîì îíè ðîäèëèñü. Åñëè ÷àñòèöà ïåðåæèëà äâà îòðàæåíèÿ è íå
ïîãëîòèëàñü, òî îíà ñ áîëüøîé âåðîÿòíîñòüþ áóäåò äðåéôîâàòü äîëãîå âðåìÿ,
ýòèì îáúÿñíÿåòñÿ õîðîøîå ðàçäåëåíèå êëàññîâ êîðîòêîæèâóùèõ è äîëãîæèâóùèõ
÷àñòèö. Ñóùåñòâîâàíèå äèàãîíàëüíûõ ïîëîñ åñòü ñëåäñòâèå ðàññìîòðåííîãî âûøå
(ïàðàãðàô 3.5.2) ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó èíòåðâàëîì äðåéôîâûõ äîëãîò, èìïóëüñîì
÷àñòèöû è âðåìåíè æèçíè.
Ê ñîæàëåíèþ, ðàñùåïëåíèå äîëãîæèâóùèõ ÷àñòèö íà äâå ãðóïïû,
ñîîòâåòñòâóþùèå äâóì äèàãîíàëüíûì ïîëîñàì À è Á, è ñòðóêòóðà äîëãîòíîãî
ðàñïðåäåëåíèÿ èõ òî÷åê ðîæäåíèÿ íå ìîãóò áûòü îáúÿñíåíû â äèïîëüíîì ïîëå,
íî âîñïðîèçâîäÿòñÿ ïóòåì ïðîñëåæèâàíèÿ òðàåêòîðèé ÷àñòèö àëüáåäî â áîëåå
ðåàëèñòè÷íîé ìîäåëè ïîëÿ IGRF.


4. ÏÐÎÒÎÍÛ ÍÈÇÊÈÕ ÝÍÅÐÃÈÉ ÂÁËÈÇÈ ÝÊÂÀÒÎÐÀ

ðàäèàöèîííûå ïîÿñà çåìëè îãðàíè÷åíû ñíèçó àòìîñôåðîé. ÷àñòèöà ìîæåò áûòü
íàçâàíà çàõâà÷åííîé è, ñëåäîâàòåëüíî, ïðèíàäëåæàùåé ê ðàäèàöèîííîìó ïîÿñó,
åñëè âðåìÿ å¸ æèçíè â ëîâóøêå ñðàâíèìî ñ âðåìåíåì äîëãîòíîãî äðåéôà. íà
âûñîòàõ â íåñêîëüêî ñîòåí êèëîìåòðîâ ïëîòíîñòü àòìîñôåðû òàêîâà, ÷òî
ïðîòîíû ñ ýíåðãèåé ~1 ìýÂ èìåþò õàðàêòåðíûå âðåìåíà æèçíè ïîðÿäêà ñåêóíä.
çà ýòî âðåìÿ îíè óñïåâàþò ñîâåðøèòü íåñêîëüêî êîëåáàòåëüíûõ äâèæåíèé âäîëü
ëèíèé ïîëÿ, íî îíî ãîðàçäî ìåíüøå ïåðèîäà äîëãîòíîãî äðåéôà. òàêèì îáðàçîì,
íà ìàëûõ âûñîòàõ ìîæíî ãîâîðèòü ëèøü î êâàçèçàõâà÷åííûõ ÷àñòèöàõ íèçêèõ
ýíåðãèé.
Âïåðâûå î ñóùåñòâîâàíèè ïðîòîííîãî ïîÿñà íà íèçêèõ âûñîòàõ âáëèçè
ýêâàòîðà áûëî çàÿâëåíî â ðàáîòàõ (Hoverstadt et al., 1972, Moritz, 1972),
ïîçäíåå îíî áûëî ïîäòâåðæäåíî ìíîãèìè ýêñïåðèìåíòàìè (Butenko et al., 1975;
Guzik et al., 1989; Miah, 1989; Nagata et al., 1985; Biryukov et al.,
1996).
Èñòî÷íèêîì ÷àñòèö íà ìàëûõ âûñîòàõ ñ÷èòàåòñÿ ìíîãîñòóïåí÷àòûé ïðîöåññ
ïåðåçàðÿäêè (Moritz, 1972), ñõåìàòè÷åñêè èçîáðàæ¸ííûé íà ðèñ. 20: ïðîòîí
êîëüöåâîãî òîêà èëè ðàäèàöèîííîãî ïîÿñà îáìåíèâàåòñÿ çàðÿäîì ñ íåéòðàëüíûì
àòîìîì âîäîðîäà ãåîêîðîíû; ýíåðãè÷íûé íåéòðàëüíûé àòîì ìîæåò äîñòè÷ü íèçêèõ
âûñîò, ãäå ïëîòíîñòü íåéòðàëüíûõ àòîìîâ äîñòàòî÷íî âûñîêà äëÿ èîíèçàöèè
ýíåðãè÷íîãî àòîìà ïðè ñòîëêíîâåíèÿõ; ñíîâà ñòàíîâÿñü èîíîì, îí îêàçûâàåòñÿ
çàõâà÷åííûì (êâàçèçàõâà÷åííûì). Áûñòðûé ñïàä ñå÷åíèÿ íåéòðàëèçàöèè ïðîòîíîâ
ñ ýíåðãèåé â îáëàñòè Ep > 0,2 Ìý äîëæåí ïðèâîäèòü ê î÷åíü êðóòîìó ñïåêòðó
íåéòðàëîâ, âûõîäÿùèõ èç êîëüöåâîãî òîêà. Èçìåðåíèÿ ñïåêòðîâ ïðîòîíîâ íà
ìàëûõ âûñîòàõ äåéñòâèòåëüíî äàþò ïîêàçàòåëü äèôôåðåíöèàëüíîãî
ýíåðãåòè÷åñêîãî ñïåêòðà ? < -3 (Mizera and Blake, 1973). Äðóãèì èñòî÷íèêîì
íèçêîâûñîòíîãî ïðîòîííîãî ïîÿñà ìîæåò áûòü ìåõàíèçì ðàäèàëüíîé äèôôóçèè èç
âíóòðåííåãî ðàäèàöèîííîãî ïîÿñà.
Ïðèýêâàòîðèàëüíûé íèçêîâûñîòíûé ïðîòîííûé ïîÿñ íå ÿâëÿåòñÿ ñòàáèëüíûì
èëè ìåäëåííî ýâîëþöèîíèðóþùèì îáðàçîâàíèåì (Gusev et al., 1996).
Ìíîãîëåòíèå èçìåðåíèÿ ïîçâîëÿþò âûäåëèòü êâàçèñòàáèëüíóþ ÷àñòü ïîëíîãî
ïîòîêà (~1 ñì-2 ñ-1 ñð-1) è âàðèàöèè îòíîñèòåëüíî ýòîãî óðîâíÿ. Íà ðèñ. 21
ïîêàçàí ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòð êâàçèñòàáèëüíîãî ïîòîêà ïðîòîíîâ íà ìàëûõ
âûñîòàõ â ñðàâíåíèè ñ ïðåäñêàçàíèÿìè ìîäåëè AP-8MIN. Ïîëíûé ïîòîê ìîæåò
íàðàñòàòü è óáûâàòü â íåñêîëüêî ðàç çà íåñêîëüêî ÷àñîâ (Greenspan et al.,
1999) è äàæå íà ïîðÿäêè â òå÷åíèå äâóõ ìåñÿöåâ (Gusev et al., 1996).
Îòìå÷åíû êîððåëÿöèè ïîâåäåíèÿ ïðîòîíîâ íà ìàëûõ âûñîòàõ è ïðîòîíîâ
îñíîâíîãî ðàäèàöèîííîãî ïîÿñà íà L = 2,6-2,8 , ãäå íàõîäèòñÿ ìàêñèìóì
ïîòîêà çàõâà÷åííûõ ÷àñòèö ñ ýíåðãèåé ~1 Ìý (Gusev et al., 1996). Ýòî äà¸ò
âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàòü ïîòîê



Ðèñ. 20. Ïðîöåññ ïîÿâëåíèÿ ïðîòîíà ñ ýíåðãèåé ~1 ÌýÂ íà ìàëîé âûñîòå:
ïðîòîí ðàäèàöèîííîãî ïîÿñà èëè êîëüöåâîãî òîêà îáìåíèâàåòñÿ çàðÿäîì ñ
àòîìîì âîäîðîäà, ïîëó÷àþùèéñÿ ýíåðãè÷íûé àòîì âîäîðîäà ïîïàäàåò íà ìàëóþ
âûñîòó è èîíèçóåòñÿ ïðè ñòîëêíîâåíèè ñ àòîìîì àòìîñôåðû (Hoverstadt and
Scholer, 1976).

ïðîòîíîâ íà ìàëûõ âûñîòàõ êàê ïîêàçàòåëü ñîñòîÿíèÿ îñíîâíîãî ðàäèàöèîííîãî
ïîÿñà è, ìîæåò áûòü, äèíàìèêè ìàãíèòîñôåðû â öåëîì.
Âî âðåìÿ ìàãíèòíûõ áóðü íàáëþäàåòñÿ óâåëè÷åíèå ïîòîêà ïðîòîíîâ íà ìàëûõ
âûñîòàõ, íà÷èíàþùååñÿ ñ óìåíüøåíèåì èíäåêñà Dst è äîñòèãàþùåå ìàêñèìóìà çà
íåñêîëüêî ÷àñîâ äî ìèíèìóìà Dst. Âìåñòå ñ òåì, íåò ñóùåñòâåííîé êîððåëÿöèè
ìåæäó Dstmin è âûñîòîé ìàêñèìóìà âàðèàöèè ïîòîêà. Áûëè çàðåãèñòðèðîâàíû
òàêæå âàðèàöèè ïîòîêà ïðîòîíîâ íà ìàëûõ âûñîòàõ âî âðåìÿ áîëüøèõ ñîëíå÷íûõ
ñîáûòèé, íå ñîïðîâîæäàâøèõñÿ ìàãíèòíûìè áóðÿìè (Greenspan et al., 1999).


Ðèñ. 21. Äèôôåðåíöèàëüíûé ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòð ïîÿñà ïðîòîíîâ íà ìàëîé
âûñîòå. Ýêñïåðèìåíò: êðóæêè - Moritz, 1972; ÷¸ðíûå òðåóãîëüíèêè âíèç -
Hoverstadt et al., 1972; ïóñòûå òðåóãîëüíèêè è ÷¸ðíûå òðåóãîëüíèêè ââåðõ -
Mizera and Blake, 1973; êâàäðàòû - Gusev et al., 1996. Øòðèõè -
àïïðîêñèìàöèÿ 2,4E-4,4, øòðèõ-ïóíêòèð - ìîäåëü AP-8MIN, L=1,13.


3.8.5. ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ

ãðèãîðîâ í.ë., æóðàâëåâ ä.à., êîíäðàòüåâà ì.í. è äð., èññëåäîâàíèå
êîñìè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ çà ïðåäåëàìè àòìîñôåðû, êîñìè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ,
1(3), C. 436, 1963.
Ñàâåíêî È.À., Íåñòåðâîâ Â.Å., Øàâðèí Ï.È. è äð., Ýêâàòîð êîñìè÷åñêèõ ëó÷åé
ïî äàííûì âòîðîãî ñîâåòñêîãî êîñìè÷åñêîãî êîðàáëÿ, ÆÝÒÔ, 41, 3(9), c. 985,
1961.
Òåðíîâñêàÿ Ì.Â., Áûñòpûå çàpÿæåííûå ÷àñòèöû â ãåîìàãíèòíîì ïîëå íà ìàëûõ
âûñîòàõ, Äèññåðòàöèÿ íà ñîèñêàíèå ó÷åíîé ñòåïåíè êàíäèäàòà ôèç.-ìàò. íàóê,
ÍÈÈßÔ ÌÃÓ, 1973.
Abe K., et al., Measurements of Proton, Helium and Muon Spectra at Small
Atmospheric Depths with the BESS Spectrometer, arXiv:astro-ph/0304102,
2003.
Aguilar M. et al., The Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) on the
International Space Station: Part I - results from the test flight on the
space shuttle, Phys. Rep., 366, pp. 331-405, 2002.
Alcaraz J. et al., Protons in near earth orbit, Phys. Lett. B, 472, pp. 215-
226, 2000à.
Alcaraz J. et al., Leptons in near earth orbit, Phys.Lett. B, 484, pp. 10-
22, 2000á.
Alcaraz J. et al., Cosmic protons, Phys. Lett. B, 490, pp. 27-35, 2000â.
Alcaraz J. et al., Helium in near earth orbit,Phys.Lett. B, 494, pp. 193-
202, 2000ã.
Barwick S.W., Beatty J.J., Bower C. R. et al, Cosmic ray reentrant
electron albedo: High Energy Antimatter Telescope balloon measurements
from Fort Sumner, New Mexico, J. Geophys. Res., 103, p. 4817, 1998.
Bidoli V. et al., Energy spectrum of secondary protons above the
atmosphere measured by the instruments NINA and NINA-2, Annales
Geophysicae, 20, pp. 1693-1697, 2002.
Biryukov A.S. et al., Low-energy charged particles at near equatorial
latitudes according to "MIR" orbital station data, Adv. Space Res.,
17(10), p. 189, 1996.
Boezio M. et al., The cosmic-ray proton and helium spectra measured with
the CAPRICE98 balloon experiment, Astropart. Phys., 19, pp. 583-604, 2003.
Butenko V.D., et al., >70 keV proton fluxes at nearequatorial region at low
altitudes, Kosmich. Issled., 13(4), pp. 508-512, 1975.
Derome L. et al., The origin of the high energy proton component below the
geomagnetic cut off detected by AMS experiment, Phys. Letts. B, 489(1/2),
pp. 1-8, 2000.
Gentile S., The Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space
Station, Proc. 28th ICRC, Tsukuba, 6, pp. 2145-2148, 2003.
Greenspan M.E., Mason G.M., Mazur J.E., Low altitude equatorial ions: a new
look with SAMPEX, J. Geophys. Res., 104 (A9), pp. 19,911-19,922, 1999.
Gusev A.A., Kohno T., Spjeldvik W.N. et al., Dynamics of the low-altitude
energetic proton fluxes beneath the main terrestrial radiation belts, J.
Geophys. Res., 101 (A9), pp. 19,659-19,663, 1996.
Guzik T.G., et al., Low-latitude trapped protons at the geomagnetic
equator, J. Geophys. Res., 94 (A1), pp. 145-150, 1989.
Hoverstadt D. et al., Observation of energetic protons at very low
altitudes near geomagnetic equator, Phys. Rev. Lett., 28, p. 1340, 1972.
Hoverstadt D., Scholer M., Radiation belt-produced energetic hydrogen in
interplanetary space, J. Geophys. Res., 81, p. 5039, 1976.
Iannucci A., Investigation of low energy cosmic rays with NINA missions at
low Earth orbit, Physics PhD Thesis, UniversitÞ degli Studi di Roma "Tor
Vergata", 2002.
Israel M.H., Cosmic-Ray Electrons between 12 Mev and 1 Gev in 1967, J.
Geophys. Res., 74, p. 4701, 1969.
Kuznetsov S.N. et al., Energetic charged particle fluxes under the
radiation belts, Proc. 27th ICRC, Hamburg, 4, pp. 1651-1653, 2001.
Lipari P., The fluxes of sub-cutoff particles detected by AMS, the cosmic
ray albedo and atmospheric neutrinos, Astropart. Phys., 16, pp. 295-323,
2002.
Miah M.A. et al., Observation of low energy particle precipitation at low
altitude in the equatorial zone, J. Atmos. Terr. Phys., 51 (6), pp. 541-
549, 1989.
Mizera P.F., Blake J.B., Observation of ring current protons at low
altitudes, J. Geophys. Res., 78, p. 1058, 1973.
Moritz J., Energetic protons at low equatorial altitudes: A newly
discovered radiation belt and its explanation, Z. Geophys., 38, p. 701,
1972.
Nagata K., et al., OHZORA high energy particle observations, J. Geomagn.
Geoelectr., 37, p. 329, 1985.
StrÆmer C., On the Trajectories of Electric Particles in the Field of a
Magnetic Dipole with Applications to the Theory of Cosmic Radiation,
Astrophysics, 1, 237 p., 1930.
StrÆmer C., The Polar Aurora, (Clarendon Press) Cambridge, 1955.
Verma S.D., Measurement of the Charged Splash and Re-Entrant Albedo of the
Cosmic Radiation, J. Geophys. Res., 72, p. 915, 1967.