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

статистической ошибки. Большие полуоси эллипсов первой гармоники с точностью до экспериментальных ошибок ориен­ тированы вдоль силовой линии спирального межпланетного толя.

Изучение 27-дневных изменений суточной вариации кос­ мических лучей представляет значительный интерес с точ-

а)

б)

Рис. 53. Эллипсы первых и вторых гармоник 27-дневного фурье-разложения эпициклограмм / П1ах и 1т\а (рис. 52). Левый эллипс (вокруг среднего значения суточной вариа­ ции) представляет первую гармонику 27-дпевного Фурье разложения, а правый (вокруг начала координат)—2-ю гар­

монику

кп зрения изучения неспмметрпи солнечного ветра по гелио­ долготе. Такой анализ был проделан на данном этапе лишь по наблюдениям за период МГГ. Для полного анализа сле­

117

довало бы привлечь данные за 'более длительный интервал времени. Следовало бы привлечь и данные жесткой ком­ поненты космических лучей. Однако, уже сейчас можно сде­ лать ряд заслуживающих интереса выводов.

Наложение эпох производилось отдельно для радиальной Аг и отдельно для азимутальной Лф, составляющих суточ­ ной вариации. Поэтому (в течение периода вращения Солн­ ца) происходило векторное усреднение нестационарной (пе­ ременной) составляющей суточной вариации космических лучей с сохранением амплитудно-фазовых соотношений. Из рис. 53а и 536 видно, что максимум интенсивности / тах кос­ мических лучей совпадает по времени с максимумом анизо­ тропии, а минимум интенсивности А»п — с минимумом

анизотропии, в течение длительного времени. Во время ми­ нимальной интенсивности космических лучей векторы пер­ вой и второй гармоник 27-дневного периода направлены в одну сторону (рис. 536), а во время максимума интенсивнос­ ти — в противоположные стороны (рис. 53а). Поэтому вре­ менные изменения амплитуды вектора анизотропии можно представить в виде:

рой гармоник 27-дневного периода. Именно такое поведение анизотропии следует ожидать в случае существования на Солнце не одной, а двух примерно противолежащих актив­ ных долгот. Существование двух активных долгот на Солн­ це в период МГГ отмечалось многими авторами [146, 154]

по самым различным проявлениям солнечной активности. Поэтому можно предположить, что вторая гармоника 27дневной вариации обязана своим происхождением присутст­

вию двух активных долгот на Солнце. Амплитуда второй гармоники в первые 6—7 оборотов Солнца примерно вдвое меньше, чем первой. Поэтому вторая активная долгота сла­ бее в смысле ее влияния на суточную вариацию космических лучей в эти обороты Солнца.

118

Изменение суточной вариации с периодом Т — 21 суток говорит о том, что в течение оборота Солнца наблюдается значительное изменение соотношения конкурирующих' про­ цессов конвекции п диффузии, приводящих к возникновению анизотропии.

Реальность второй гармоник 27-дневной вариации не обнаружена в интенсивности космических лучей, хотя в [12] отмечалась необходимость изучения влияния двух активных, долгот на 27-дневную вариацию космических лучей.

Можно отметить две возможные причины такого поло­ жения. Первая из них заключается в том, что ширина мак­ симумов п узость (и глубина) минимумов на кривой интен­ сивности космических лучей (см. рис. 5 в [12]) приписыва­ лись до сих пор, главным образом, влиянию Форбуш-понн- жений. Однако при существовании двух гармоник, например

форму кривой интенсивности космических лучей может су­ щественным образом влиять и существование двух активных долгот на Солнце.

Вторая причина заключается в том, что при исследова­ нии 27-дневиых вариаций широко применяется разность между кривыми, полученными по нуль-дням максимумов и нуль-дням минимумов интенсивности космических лучей (разностная кривая имеет более четко выраженную форму, близкую к синусоиде [11. 70, 72]). Однако, такая операция не всегда оправдана.

Из рассмотрения выражений (3.3.1) (3.3.2) видно, что при наличии двух противолежащих активных долгот в раз­ ностной кривой удваивается амплитуда первой гармоники и подавляется вторая гармоника. Таким образом, применяя операцию вычитания кривых, заранее лишают себя воз­ можности изучать вторую и другие четные гармоники, свя­ занные, например, с четырех секторной структурой межпла­ нетного магнитного поля [58].

§ 4. Тбилисский комплекс вариации космических лучей

Возможность исследования структуры межпланетного магнитного поля в области орбиты Земли (величина и нап-

119

равленпе магнитного поля, пространственное и временное распределение) с помощью различных гармоник суточной вариации в широком диапазоне энергии космических лучей, довольно четко обоснована [155, 156, 157]. При этом, если учесть, что величины гармоник суточной вариации изменя­ ются в широком диапазоне — (0,504-0,03%) в области энер­

мощью космических лучей без осреднения данных за боль­ шой период наблюдения, становится очевидным высокая требовательность к точности данных, полученных за относи­ тельно короткий промежуток времени.

Для исследования вариации интенсивности космических

С х е м а р а с п о л о ж е н и я I ' У я р у с о в ( у р о в н е й )

Тбилисской подземной лаборатории

Рис. 54

(рис. 54) . Подземная шахта состоит из пяти уровней (яру­ сов), .краткая характеристика которых приведена в табл. 3.1.

120

Из рис. 54 и таблицы видно, что в Тбилисской подземной лаборатории имеется возможность наблюдения р-мезоннои интенсивности в широком диапазоне энергии с высокой ста­ тистикой.

Важной характеристикой различных уровней подземной шахты является минимальный порог жесткости р-мезонов, который необходим для 'прохождения толщины земного грунта до определенного уровня в заданном направлении. Исходя из модели Джорджа-Анштона [158], которая учи­ тывает всевозможные потери энергий при прохождении р- мезонов земного грунта, были проведены оценки минималь­ ного порога жесткости р-мезонов для каждого уровня и раз­ личных направлений подземной лаборатории Тбилиси в [1591.

По Джорджу-Анштону [158], всевозможные суммарные потерн энергий р-мезонов ( ~ до 1000 Бэв) при прохожде­ нии определенной толщины атмосферы и земного грунта, можно выразить следующим образом:

121