Резонансные взаимодействия волновых полей и потоков заряженных частиц в магнитосфере Земли могут привести к генерации магнитосферного циклотронного мазера [1-2]. Возбуждение магнитосферного мазера проявляется в значительном увеличении интенсивности возбуждаемых низкочастотных излучений и высыпаний отработавших высокоэнергетичных частиц [3]. Примером естественной шумовой генерации КНЧ излучений в магнитосфере являются плазмосферные шипения.
Для получения результатов использовались данные полученные с помощью ИСЗ DEMETER, который был запущен на орбиту для диагностики ионосферных возмущений [4-6].
Ионно-циклотронный мазер возникает во время утренней перестройки магнитосферы на частотах порядка и ниже максимальной гирочастоты протонов. Ширина полосы зоны генерации по широте ~ 300, с юга и севера ограничена полярными областями и перемещается вместе с вращением Земли.
Результатом сеансов явилось обнаружение генерации излучения на частотах порядка гирочастоты протонов на высотах пролета спутника в утренние часы после прохождения терминатора. Наиболее ярко генерация наблюдалась над областью Бразильской магнитной аномалии (БМА), характеризуемой высокой интенсивностью потоков высыпающихся высокоэнергетичных заряженных частиц. Присутствие ионно-циклотронной линии на фоне генерации КНЧ хиссов, а также обнаруженная зависимость эффектов возбуждения от интенсивности потоков высыпающихся частиц указывают на единый механизм генерации низкочастотных излучений, обусловленный взаимодействием электромагнитных волн типа свистов c высокоэнергетичными электронами радиационных поясов, находящимися с ними в циклотронном резонансе. Потоки высокоэнергетичных электронов усиливают свистовые волны, запертые в плазмосферном резонаторе.
Работа выполнена по проекту № 0729-2020-0057 в рамках базовой части Государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ.

Ключевые слова: ионосфера, плазма, магнитосфера, мазер.

Литература:

Santolik O., Parrot M. Propagation analysis of electromagnetic waves between the helium and proton gyrofrequencies in the low-altitude auroral zone. J. Geophys. Res. 1998. V. 103, No. A9. P. 20469-20480.
Demekhov A.G., Trakhtengerts V.Y., Mogilevsky M.M. et al. Current problems in studies of magnetospheric cyclotron masers and new space project “resonance”. Adv. Spa Res. 2003. V. 32, P. 355-374.
Park C.G., Helliwell R.A. The Formation by Electric Fields of Field-Aligned Irregularities in the Magnetosphere. Radio Sci. 1971. V. 6, P. 299-304.
Ryabov A.O. Determination of the ion composition of the outer ionosphere from the characteristics of ELF–VLF waves detected during the operation of the SURA facility / Plasma Physics Reports. 2018. V. 44. № 12. P. 1140-1145, doi.org/10.1134/s1063780x1809012x.
Рябов А.О. Наблюдение генерации магнитосферного мазера приборами искусственного спутника Земли. Естественные и технические науки. 2016. № 12 (102). С. 158-164.
Рябов А.О. Поляризационные характеристики КНЧ/СНЧ-волн, наблюдаемых во внешней ионосфере при воздействии мощным наземным КВ-радиоизлучением. В книге: Международная Байкальская молодежная научная школа по фундаментальной физике. Тезисы докладов XV Конференции молодых ученых. 2017. С. 92.

Презентация доклада

Дистанционное зондирование ионосферы

386