ФГБУН ФИЦ «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»
Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера
Сибирского отделения Российской академии наук
ИКФИА СО РАН

Результаты 2021

1. Разработка метода определения пространственно-временного распределения галактических КЛ.

На основе данных мировой сети нейтронных мониторов и метода глобальной съемки создана методика определения динамики параметров пространственно-углового распределения КЛ в гелиосфере. Сеть мюонных телескопов позволяет проводить сбор космических лучей со всей небесной сферы и позволяет с удовлетворительной точностью определять часовую динамику распределения КЛ (Рисунок 1). Созданная методика применима в решении фундаментальных и прикладных задач солнечно-земной физики и астрофизики КЛ, связанных с динамическими процессами в межпланетной среде.

Рис. 1. Карта обзора небесной сферы сети мюонных телескопов. Цветные кривые — асимптотические направления прихода КЛ (E>20 ГэВ), регистрируемых многонаправленными мюонными телескопами. Сплошные кружки — направления прихода частиц с медианными энергиями; открытые квадраты — местоположение станций мюонных телескопов.

2. Исследование гелиосферной модуляции КЛ наземными детекторами

По данным Якутской ионизационной камерs АСК-1 и нейтронных мониторов станций Уанкайо (Huancayo) и Халеакала (Haleakala) были определены вариации отношения параллельного и продольного свободных пробегов галактических КЛ с характерными энергиями 33 и 60 ГэВ за 19-23 циклы солнечной активности (Рисунок 2). Показано, что указанное отношение варьируется в пределах 0-0.7, достигая максимальных значений в периоды минимумов солнечной активности в эпохи положительной полярности общего магнитного поля Солнца. Полученные экспериментальные результаты указывают на необходимость и служат вспомогательной информацией для дальнейшего развития теории распространения галактических КЛ в гелиосфере в области высоких энергий.

Рис. 2. Годовые значения отношения параллельного и продольного свободных пробегов галактических космических лучей, полученные по данным Якутской ионизационной камеры АСК-1 (красная кривая) и нейтронными мониторами Уанкайо и Халеакала (черная кривая) за 1953-2006 гг. Вертикальными пунктирными линиями и цифрами сверху указаны границы и номера циклов солнечной активности.

3. Исследование временных вариаций плотности и анизотропии КЛ и их связи с циклом солнечной активности

Продолжены исследования энергетического спектра вариаций галактических КЛ и поведение анизотропии КЛ в периоды Форбуш понижений наблюдавшихся в 24-м цикле солнечной активности. Проведенный анализ поведения суточной анизотропии КЛ в периоды Форбуш понижений, а также их энергетического спектра (Рисунок 3) показал, что 24 цикл солнечной активности характеризовался повышенным уровнем турбулентности межпланетного магнитного поля по сравнению с предыдущими 22 и 23 циклами.

Рис. 3. Числа солнечных пятен Rz и среднегодовые значения показателя γ степенного энергетического спектра Форбуш понижений за 1985-2017 гг.

4. Обеспечение непрерывной работы спектрографа КЛ им. А.И. Кузьмина и нейтронного монитора ПГО Тикси

В 2021 г. продолжена непрерывная работа приборов Якутского спектрографа КЛ им. А.И. Кузьмина и нейтронного монитора 18-NM-64 в ПГО Тикси. В состав спектрографа КЛ в Якутске входят: нейтронный монитор 24-NM-64, комплексы из 4-х  мюонных телескопов МТ на газоразрядных счетчиках СГМ-14 и 4-х сцинтилляционных мюонных телескопов на счетчиках СЦ-301, установленных на поверхности земли и 3-х подземных уровнях (7, 20 и 40 м водного эквивалента).  Данные непрерывной регистрации приборов спектрографа и нейтронного монитора станции бухта Тикси доступны всем заинтересованным пользователям в сети Интернет в режиме реального времени по адресу: http://www.ysn.ru/ipm и http://www.ysn.ru/smt. Одновременно 1-мин измерения нейтронных мониторов передаются в международную базу данных (http://www.nmdb.eu), созданную в рамках Европейского рамочного проекта FP7 №213007 «Real-time database for high resolution Neutron Monitor measurements (NMDB)».

5. Исследование грозовой активности в полярных широтах по данным электростатического флюксметра.

В работе приводятся результаты исследования ближних гроз с 2014 по 2020 гг. в бухте Тикси (Полярная геокосмофизическая обсерватория ИКФИА СО РАН, 71°35′ N, 128°46′ E) с использованием электростатического флюксметра Boltek EFM-100 Показано, что за исследованный период каждый год в окрестностях пункта наблюдения происходят грозы. Установлены следующие количественные характеристики грозовой активности: Длительность гроз от 18 до 150 минут; Количество молниевых разрядов, зарегистрированных за одну грозу имеет большой разброс — от 3-х до 138 разрядов; Интенсивность молниевых разрядов: от 1 молнии каждые 36 секунд до 1 молнии каждые 50 минут.