ПРОСТРАНСТВО, ВРЕМЯ И ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПОТОКА ПРОТОНОВ КОЛЬЦЕВОГО ТОКА ЗЕМЛИ ДЛЯ ПИТЧ-УГЛА 90 ГРАДУСОВ

Смолин С.В.

Как математическая модель предложено обыкновенное дифференциальное уравнение для аналитического описания перпендикулярного дифференциального потока заряженных частиц в магнитосфере Земли, которое зависит от времени \(t\) и нескольких параметров (параметр МакИлвейна, магнитное местное время или геомагнитная восточная долгота, индекс геомагнитной активности, показатель питч-углового распределения заряженных частиц или индекс анизотропии питч-углового распределения, но взятый для питч-угла 90 градусов при \(t = 0\), средний показатель питч-углового распределения заряженных частиц на интервале времени вычисления, время жизни вследствие взаимодействий волна-частица). При определенных геофизических условиях и на временном интервале приблизительно не более чем три часа (когда индекс геомагнитной активности \( Kp = const\)) или на большем временном интервале, когда \( Kp \approx const\), уравнение решается аналитически. Получено простое аналитическое решение, которое зависит от времени и нескольких параметров. Произведено сравнение результатов по предложенной модели и по полной модели для области питч-углов от 0 до 180 градусов. Получено для перпендикулярного дифференциального потока протонов кольцевого тока Земли очень хорошее согласие с максимальной относительной ошибкой приблизительно несколько процентов (для рассмотренного примера 3,23 процента). Экспериментальные данные были собраны спутником "Cluster". Модель позволяет также оценивать для разных геофизических условий время жизни вследствие взаимодействий волна-частица. Вывод уравнений представлен в аппендиксе.