Файл: Алания М.В. Квазипериодические вариации космических лучей.pdf

ваться диаграммами Крп [101], выбирая в качестве нуле­ вых дней дни с экстремальными значениями интенсивности космических лучей наземной группы станций.

Здесь [109] также пользовалось подобными нулевыми днями, установленными согласно данным перечисленных вы­ ше наземные станций космических лучей (см. табл. 5, 6 стр. 84).

На рис. 29, 30, 31 представлены разностные диаграммы

Рис. 29. 27-дневные ва­ риации нейтронной компо­ ненты /„ космических лу­ чен согласно данным стан­ ций: а) Апатиты, в) Клай-

макс, с) Москва и солне­ чной активности d) W7, е) I составленные как разно­ сти кривых, одна пз кото­ рых получена методом наложения эпох Кри по нулевым дням максимумов

/™а х а, другая—по пу­

левым дням минимумов

/™ 'п (см. таблицы 5. 6).

Осреднение проводилось по трем оборотам Солнца.

три оборота Солнца (ом. табл. 5, 6). Полученные кривые дают достаточно четкую 27-дневную вариацию для всех пе­ речисленных параметров.

68

Результаты осреднения ряда параметров, согласно тон же табл. 5, 6, за 2 оборота Солнца представлены па рцс. 32. Такой вариант осреднения, обладает меньшей статпстпчес-

Рис. 30. 27-дневпые разностные диаграммы Кри скорости и солнечной плазмы (по данным: а) Пионер VI, в) Пионер VII) и потока Nu сол­ нечной плазмы (по данным: d) Пионер VI, е)—Венеры VI, /) Nu2 (по данным Пионер VI), с) геомагнитной активности 21(р, полученных по тем же нулевым дням, что н на рис. 29.

кой точностью, но зачастую, лучше выявляет отдельные чер­ ты развития 27-дневной вариации.

69

Пионер VI

О 21 5П SO ЮЗ Зни

1 21 54 SI

Рис. 32. 27-дневиые разностные диаграммы Кри, полученные ос­ реднением за 2 оборота Солнца (см. таблицы 5. 6), для параме­ тров (а) — Дпп-Ривер, в) Чер­ чилль, с) Клаймакс, д) Даллас,

е) W.

Выявленные 27-дневные повторяемости большого числа различных параметров, по-видимому, взаимосвязаны, имеют общую природу и в конечном счете являются отражением повторяемости в солнечной активности. Действительно в данную эпоху мы видим четкую почти синусоидальную ва­ риацию в К и особенно W (рис. 29, г. д.) с большой ампли­ тудой (ода ~ 30%, оА~ 15%). В солнечном ветре мы также наб­ людаем 27-дневную вариацию большой амплитуды ( ~ 15% для

км скорости и и 20% — 40% для потока Nи при17Ср. «460 ------ ;

(/Vn) = 2-10_s протон см-2 сек-1).

Изменения Nu~ п по форме н по величине (в процен­ тах) с большой точностью повторяют изменения Nu. Этот факт указывает на то, что 27-дневные изменения плотности

солнечного ветра более значительны, чем изменения ско­ рости.

В рассматриваемый период использованные измерения параметров проводились в различных точках межпланетной среды на станциях Пионер VI, Пионер VII и Венера VI.

71

Взаимное расположение станций не существенно менялось в рассматриваемую эпоху п примерно показано на рис. 33

27-дневные вариации в космических лучах наблюдаются п в нейтронной компоненте (—0,7-у-1,3%), и в стратосфере 1,3%), п в непосредственных измерениях в открытом космосе от 0,2 до 2% с заметным увеличением в сторону меньших энерпий. Тот факт, что фаза вариаций космичес­ ких лучей не зависит от энергии, свидетельствует об единой модуляционной природе вариаций космических лучен всех

рассматриваемых энергий.

7. 1. Д в о й н о й м е х а н п з м ф о р м и р о в а н и я 27-д н е в н ы х в а р и а ц п й

Проведенный выше краткий обзор полученных диаграмм Крн не дает еще ответа на вопрос о природе возникновения

72

27-дневной вариации в данную эпоху. Прежде всего следует рассмотреть отдельные случаи Форбуш-понпженпй, которые в данную эпоху склонны к 27-дневной повторяемости. На рис. 34 представлена Комплексная карта поведения интен­ сивности /„ космических лучей по данным станции ДнпРнвер, геомагнитной активности 1 Кр, а также скорости и плотности N солнечного ветра по данным станции Пионер

эффектов можно объединить в две группы по принципу пов­

венная доля 27-дневиой вариации в космических лучах прн-

73

годится на Форбуш-эффекты. Чтобы проверить это предпо­ ложение, были построены диаграммы Крп отдельно по дням связанным с Форбуш-понпженпями и отдельно но относи­ тельно спокойным дням. Результаты этих вычислений пред­ ставлены на рис. 35. Мы видим, что 27-дневная повторяе­ мость присутствует п в относительно спокойные периоды (рис. 35а) п в периоды, возмущенные Форбуш-понпженпями (рис. 356). Это говорит о двойном механизме формиро­ вания 27-дневиых вариаций в рассматриваемую эпоху п связано с двойным механизмом модуляции космических лу­ чей солнечной активности: посредством ударных волн и плаз­ менных потоков магнитных неоднородностей. Возможность различных механизмов формирования 27-дневных вариации космических лучей указывалась ранее в [93]. Подтвержденп-

<*)

Рис. 35. 27-дневные разностные диаграммы Крп а) отдельно по дням, связанным с Форбуш-по- ннжениями н в) отдельно но спокойным дням. Диаграммы построены по тем же нулевым дням, что п диаграммы на рис.

29

ем указанной двойственности являются различия в кривых 35а и 35°. Во-первых, амплитуда 27-дневных вариаций в воз­ мущенные периоды примерно вдвое больше амплитуды для относительно спокойных периодов. Во-вторых, кривая 35б изобилует резкими изменениями, тогда как кривая 35а замет-

74

такое сходство заставляет искать общую природу 27-днев­ ных изменений как в относительно спокойные периоды, так п в периоды возмущенные.

был проведен детальный анализ существенных изменений в интенсивности космических лучей в рассматриваемую эпоху и сопоставление этих изменений с изменениями в солнечном ветре и событиями на Солнце.

Некоторые моменты изучаемого периода освещались в [113]. Если сравнить данные интенсивности нейтронной ком­ поненты космических лучей (рис. 34) с изменениями в пото­ ке солнечной плазмы на Венере VI бросается в глаза тот факт, что всем значительным понижениям в интенсивности космических лучей /„ и резким возрастаниям планетарной возмущенное™ геомагнитного поля X Кр предшествуют су­ щественные возрастания потока солнечной плазмы Nu. Поэ­ тому уместно связать такие возрастания потоков с удар­ ными волнами, вызывающими Форбуш-понижения. Сравне­ ние данных станций Венера VI и Пионер VI дают основания полагать, что область распространения каждой ударной вол­ ны занимает значительный азимутальный угол. Действитель­ но в отдельных случаях (например, 11 и 27 апреля) воз­ растание плотности потока солнечной плазмы происходит одновременно на Венере VI и Пионер VI, гелиодолготные координаты, .которых в рассматриваемый период отличают­ ся примерно на 160° (рис. 33). Хотелось бы также отметить, что за пиками плотности солнечного .ветра, как правило, следуют возрастания его скорости, что видно из данных Пио­ нер VI. Все связанные между собой возрастания скорости, плотности и потока солнечного ветра, солнечной плазмы,

75