Ермакова Е.Н.
Демехов А.Г.
Яхнина Т.А.
Яхнин А.Г.
Котик Д.С.
Райта Т.
 Скачать PDF  Статья на сайте eLibrary

По данным наземных магнитных измерений на станциях, значительно разнесённых по широте и долготе, исследованы особенности динамики спектров многополосных спорадических пульсаций в диапазоне Рс1 (0,2-5,0 Гц) во время события 05-06.03.2011. Событие характеризуется большой продолжительностью (около 16 ч), наличием нескольких полос с изменяющимися во времени частотами, расщеплением этих полос на более узкие полосы, значительными изменениями амплитуды и поляризации наземных сигналов и их наблюдением в широком интервале широт и долгот. На основе совместного анализа свойств пульсаций Pc1 и данных низкоорбитальных спутников, регистрирующих локализованные высыпания энергичных протонов в ионосферу, определены возможные области генерации этих волн в магнитосфере и сделан вывод о множественности этих областей. Результаты анализа позволили даже в отсутствие непосредственных наблюдений волн в магнитосфере определить причины уширения и расщепления частотных полос Рс1. Предложено объяснение нетипичного для наземной регистрации характера спектров двухполосных пульсаций Рс1, когда сигнал на частотах выше гирочастоты ионов гелия имеет большую амплитуду, чем на более низких частотах, ие неоднородной структуры поляризации в разных частотных полосах. Возможные изменения в параметрах магнитосферной плазмы, приводящие к наблюдаемой динамике амплитудных и поляризационных спектров пульсаций Рс1, были выявлены на основе расчётов циклотронного усиления волн энергичными ионами в магнитосфере.

На английском языке
Dynamics of the Spectra of Multiband Pc1 Pulsations in the Presence of Multiple Regions of Ion-Cyclotron Instability in the Magnetosphere
Ermakova E.N., Demekhov A.G., Yahnina T.A., Yahnin A.G., Kotik D.S. and Raita T.

We study the dynamics of the spectra of multiband sporadic magnetic pulsations in the Pc1 range (0.2-5.0 Hz) during the event of 5-6 March 2011 by using ground-based magnetic measurements at stations largely spaced from each other in latitude and longitude. The event is characterized by a long duration (about 16 h), the presence of several bands with varying frequencies, splitting of these bands into narrower subbands, significant variations in the amplitude and polarization of the signals on the ground, and their observation in a wide range of latitudes and longitudes. On the basis of a joint analysis of the Pc1 pulsation properties and the data of low-orbiting spacecraft detecting localized precipitations of energetic protons into the ionosphere, we infer the possible generation regions of these waves in the magnetosphere and conclude that they are multilpe. The results of analysis allowed us to determine the mechanisms of broadening and splitting of Pc1 frequency bands even in the absence of direct wave observations in the magnetosphere. We also propose an explanation of the atypical (for ground-based detection) type of two-band Pc1 spectra when the signal at frequencies above the helium ion gyrofrequency has a higher amplitude than at lower frequencies. We also explain the inhomogeneous frequency profile of polarization in different frequency bands. Possible variations in the magnetospheric plasma parameters that resulted in the observed dynamics of amplitude and polarization spectra of Pc1 pulsations are revealed by using calculations of the wave cyclotron amplification by energetic protons in the magnetosphere.