Сибирский федеральный университет

Одной из очень важных, но еще недостаточно исследованных задач в теоретической физике магнитосферы Земли является определение времени жизни заряженных частиц вследствие взаимодействий волна-частица. Поэтому для питч-угла 90 градусов как математическая модель предлагается обыкновенное дифференциальное уравнение (ОДУ) для аналитического описания перпендикулярного дифференциального потока заряженных частиц в магнитосфере Земли, которое зависит от времени и нескольких параметров. Используя аналитическое решение ОДУ, получена новая простая формула для определения времени жизни вследствие взаимодействий волна- частица для питч-угла 90 градусов для разных геофизических условий. Для расчета по этой формуле используется коррелированное наблюдение усиленных электромагнитных ионно-циклотронных волн и динамической эволюции потока энергичных (5–30 кэВ) протонов кольцевого тока, собранное спутником Cluster около положения L = 4.5 в течение 26–27 марта 2003 г. в магнитоспокойный период (Dst > –10 nT). В дополнение найдены перпендикулярные коэффициенты функции потерь частиц, функции источника частиц и питч-угловой диффузии. Впервые получены модельные зависимости времени жизни вследствие взаимодействий волна-частица для питч-угла 90 градусов от местного времени LT и Kp-индекса геомагнитной активности. Предложена математическая постановка задачи в общем виде (система двух ОДУ первого порядка с двумя граничными условиями), когда параметры зависят от времени, которая позволяет определять время жизни вследствие взаимодействий волна-частица для питч-угла 90 градусов численно