Вариации космических лучей

- изменения в пространстве и во времени потока космических лучей галактического и солнечного происхождения, непрерывно бомбардирующих земную атмосферу. На поверхности Земли интенсивность космических лучей зависит от температуры и давления воздуха, широты пункта наблюдения и состояния геомагнитного поля, электромагнитной обстановки в Солнечной системе и физических условий в Галактике. В соответствии с этим В.К.Л., обусловленные изменением указанных факторов делят на три класса. Вариации I и II классов (метеорологического происхождения и обусловленные изменениями магнитного поля Земли) с помощью специальной методики могут быть исключены из данных наблюдений, что позволяет в чистом виде находить вариации III класса, т.е. вариации первичных космических лучей, которые представляют наибольший интерес для астрофизики.

К III классу В.К.Л. относятся, в частности, внезапные мощные возрастания потока космических лучей, связанные с солнечными вспышками (см. Солнечные космические лучи). Амплитуда вариаций первичных космических лучей зависит от энергии частиц и напряженности межпланетных магнитных полей. Большинство вариаций III класса (периодические 11-летние, 27-дневные, солнечно-суточные, а также т.наз. эффект Форбуша и др.) обусловлено "выметанием" космических лучей из Солнечной системы неоднородными магнитными полями ("магнитными облаками"), движущимися от Солнца вместе с солнечным ветром.

Солнечная активность изменяется с периодом ок. 11 лет. Аналогичным образом колеблются мощность солнечного ветра и количество "магнитных облаков". Интенсивность космических лучей колеблется с близким периодом (11-летняя вариация), причем интегральный поток галактических космических лучей вблизи орбиты Земли уменьшается примерно вдвое при переходе от минимума к максимуму солнечной активности. Существенную роли в 11-летней В.К.Л. играют крупномасштабная структура и динамика гелиомагнитосферы.

27-дневная В.К.Л. с амплитудой чуть менее 10% в межпланетном пространстве на орбите Земли соответствует периоду вращения Солнца и обусловлена асимметрией потока магнитных неоднородностей в солнечном ветре.

Эффект Форбуша (его впервые отметил в 1937 г. американский физик С.Форбуш) представляет собой кратковременное понижение интенсивности космических лучей (на 50% в межпланетном пространстве и до 25-30% - на поверхности Земли), обычно связанное с геомагнитной бурей. Этот эффект вызывается рассеянием галактических космических лучей магнитными полями, переносимыми солнечными корпускулярными потоками (т.е. солнечным ветром, усиленным вспышками на Солнце), когда поля оказываются у Земли и как бы защищают ее от космических лучей. Особенно глубокие понижения интенсивности космических лучей наблюдались в июле 1959 г., в ноябре 1960 г., в августе 1972 г., в феврале и мае 1978 г., в августе-сентябре 1979 г., в мае и октябре 1981 г., в июле 1982 г. (данные 1985 г.).

Солнечно-суточная вариация с амплитудой порядка чуть менее 2%, связанная с суточным вращением Земли, соответствует анизотропии потока первичных космических лучей, которая обусловлена различием свойств солнечного ветра в направлении на Солнце и в противоположном направлении.

Дата добавления: 2015-07-15