Abstract

Purpose: The subject of research is the spatio-temporal charged particles in the Earth’s magnetosphere outside the South Atlantic magnetic Anomaly during the 11-year cycle of solar activity minimum. The work aims at searching for and clarifying the sustained and unstable new spatial zones of enhanced subrelativistic electron fluxes at the altitudes of the low Earth orbit satellites. Design/methodology/approach: Finding and ascertainment of new radiation belts of the Earth were made by using the data analysis from the D1e channel of recording the electrons of energies of ΔEe=180–510 keV and protons of energies of ΔEp=3.5–3.7 MeV of the satellite telescope of electrons and protons (STEP-F) aboard the “CORONAS-Photon” Earth low-orbit satellite. For the analysis, the data array with the 2 s time resolution normalized onto the active area of the position-sensitive silicon matrix detector and onto the solid angle of view of the detector head of the instrument was used. Findings: A sustained structure of three electron radiation belts in the Earth’s magnetosphere was found at the low solar and geomagnetic activity in May 2009. The two belts are known since the beginning of the space age as the Van Allen radiation belts, another additional permanent layer is formed around the drift shell with the McIlwaine parameter of L = 1.65±0.05. On some days in May 2009, the new two inner radiation belts were observed simultaneously, one of those latter being recorded between the investigated sustained belt at L≈1.65 and the Van Allen inner belt at L≈2.52. Increased particle fluxes in this unstable belt have been formed with the drift shell L≈2.06±0.14. Conclusions: The new found inner radiation belts are recorded in a wide range of geographic longitudes λ, both at the ascending and descending nodes of the satellite orbit, from λ1≈150° to λ2≈290°. Separately in the Northern or in the Southern hemispheres, outside the outer edge of the outer radiation belt, at L≥7–8, there are cases of enhanced particle fl ux density in wide range of L-shells. These shells correspond to the high-latitude region of quasi-trapped energetic charged particles. Increased particle fluxes have been recorded up to the bow shock wave border of the Earth’s magnetosphere (L≈10-12). Key words: radiation belt, STEP-F instrument, electrons, magnetosphere, drift L-shell, particle flux density

Highlights

  • Предмет і мета роботи: Предметом досліджень є просторово-часові розподіли високоенергійних заряджених частинок усередині магнітосфери Землі поза зоною Південно-Атлантичної магнітної аномалії у період мінімуму 11-річного циклу сонячної активності

  • Proton (0.58‒35 MeV) precipitations observed by OHZORA satellite at low latitude zones L=1.6‒1.8

  • ConclusionsThe new found inner radiation belts are recorded in a wide range of geographic longitudes , both at the ascending and descending nodes of the satellite orbit, from

Read more

Summary

Ïðèíöèïè âіäáîðó äàíèõ äëÿ àíàëіçó

Попередній аналіз отриманої інформації показав, що у низькоенергетичному змішаному каналі реєстрації електронів і протонів D1e приладу СТЕП-Ф [11,12,13] регулярно спостерігалась структура з трьох радіаційних поясів у період низької геомагнітної і сонячної активності в травні 2009 р. [14, 15]. Попередній аналіз отриманої інформації показав, що у низькоенергетичному змішаному каналі реєстрації електронів і протонів D1e приладу СТЕП-Ф [11,12,13] регулярно спостерігалась структура з трьох радіаційних поясів у період низької геомагнітної і сонячної активності в травні 2009 р. Які містили в собі періоди детектування відомих електронних радіаційних поясів Ван Алена, розглядались як підставові для порівняльного аналізу. З метою порівняльного аналізу розподілу щільності потоку частинок на всіх L-оболонках, починаючи від відкритих силових ліній геомагнітного поля до найменших значень L-параметра, до загальної картини було долучено часовий хід щільності потоку частинок у зовнішньому радіаційному поясі. У зазначений вище часовий період реєстрації даних, в окремі дні травня спостерігались випадки, коли потоки електронів у внутрішньому радіаційному поясі Ван Алена не відрізнялиcь від фонових потоків, тобто цей пояс не був помітним. Максимальна щільність потоків електронів у додатковому поясі досягала значень потоків у внутрішньому поясі Ван Алена (див. рис. 1)

Âèÿâëåííÿ íåñòàáіëüíîãî âíóòðіøíüîãî ðàäіàöіéíîãî ïîÿñó S12 N 21
Ðîçïîäіëè іíòåíñèâíîñòі åëåêòðîííèõ ïîòîêіâ çà L-îáîëîíêàìè
Âèñíîâêè
Conclusions
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call