1. Массовый состав космических лучей в области энергий эВ
Авторы: С.П. Кнуренко, И.С. Петров
Опубликован: S.P. Knurenko, I.S. Petrov. Mass composition of cosmic rays determined by the muon fraction with εthr>1 GeV in air showers with energy greater than 5 EeV. // Physical Review D. 2020. Vol.102. P.023036. DOI:10.1103/PhysRevD.102.023036.
По относительному содержанию мюонов в широких атмосферных ливнях, зарегистрированных на Якутской установке, сделана оценка атомного веса первичных частиц космического излучения в области энергий выше 5·1018 эВ. Из сравнения экспериментальных данных с расчетами, выполненными в рамках модели адронных взаимодействий QGSjet-II-04, получено следующее соотношение частиц в потоке космических лучей у Земли: 50±10 % составляют протоны и ядра гелия, 32±6% — ядра углерода, азота и кислорода, 16±8% — ядра железа и около 2 % — гамма-кванты сверхвысоких энергий. Данный результат важен для понимания природы КЛ сверхвысоких энергий.
Рисунок 1. Доля ШАЛ, инициированных различными первичными частицами от общего числа ливней (w0), как функция относительного числа мюонов на расстоянии 600 м на единицу средней энергии частиц (ρμ,0). Цветными линиями показаны теоретические предсказания доли мюонов в ШАЛ, вызванных различными частицами КЛ с энергиями (5-50)·1018 эВ, гистограмма — данные Якутской установки.
2. Теория формирования Форбуш понижения.
Авторы: А.С. Петухова, И.С. Петухов, С.И. Петухов
Опубликован: Petukhova A.S., Petukhov I.S., Petukhov S.I. Forbush Decrease Characteristics in a Magnetic Cloud // Space Weather, 2020, e2020SW002616 doi: 10.1029/2020SW002616 https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2020SW002616
Создана теория формирования Форбуш понижения в электромагнитном поле магнитного облака. Предложена модель магнитного облака в виде петли привязанной к поверхности Солнца. Установлено, что Форбуш понижение образуется вследствие потерь энергии и квазизахвата космических лучей в винтовом магнитном поле. Сопоставление рассчитанных характеристик Форбуш понижения с измерениями показало, что амплитуды Форбуш понижения количественно, а анизотропии качественно соответствуют измерениям. Правильное понимание процессов, происходящих в выбросе корональной массы поможет использовать космические лучи для их исследования и прогноза космической погоды.
Рисунок 2 (a,б) Компоненты напряженности магнитного поля в зависимости от мирового времени. Тонкие линии — измерения, толстые линии — расчет. (в,г) Скорость движения плазмы. (д,е) Амплитуда Форбуш понижения. На рисунках (в-е) черные линии — измерения, красные линии — расчет. Вертикальные штрихованные линии — границы магнитного облака.