Феноменология ГКЛ средних энергий в гелиосфере

При изучении наблюдаемого поведения ГКЛ в гелиосфере нас особенно интересуют некоторые аспекты вариаций ГКЛ, а также ответственных за эти вариации характеристик гелиосферы:

• Долговременные вариации интенсивности ГКЛ, обусловленные 11- и 22-летней периодичностями солнечной активности и описывающие почти синхронные изменения во всей гелиосфере
• Особенности изменения интенсивности ГКЛ в экстремальные фазы (минимумы и максимумы) солнечного цикла
• Особенности конкретных солнечных циклов и синхронность между изменениями в цикле характеристик Солнца и гелиосферы, важных для долговременного поведения ГКЛ
• Особенности поведения интенсивности ГКЛ в дальней гелиосфере и в области взаимодействия солнечного и межзвёздного ветров.

Характерное время, за которое электромагнитное состояние, задаваемое Солнцем, охватывает всю свободную гелиосферу, составляет 1-2 года (t_^TS ≈ r_TS/V_SW, где r_TS ≈ 100-200 а. е. – гелиоцентрическое расстояние до терминальной ударной волны, V_SW ≈ 450 км/сек – скорость солнечного ветра). Для характеристики некоторых фаз цикла солнечной активности в интенсивности ГКЛ очень важно наложение на долговременные вариации интенсивности значительно более кратковременных вариаций (с характерными временами 1-2 года; иногда их называют квазидвухлетними). Поэтому для описания долговременных вариаций интенсивности ГКЛ мы будем использовать среднемесячные (или 26-дневные) значения интенсивности, сглаженные с интервалом 2 года, а для описания суперпозиции долговременных и квазидвухлетних вариаций – сглаженные с интервалом 0.5 года.

Под фазами солнечного цикла мы имеем в виду классификацию Витинского-Куклина-Обридко, разбивающую весь 11-летний цикл в солнечной активности на фазы минимума, роста, максимума и спада.

По современным представлениям [] область взаимодействия солнечного и межзвёздного ветров расположена между поверхностями терминальной ударной волной (ТУВ), где солнечный ветер становится дозвуковым, и головной ударной волной, где дозвуковым становится межзвёздный ветер. Между этими поверхностями располагается гелиопауза (ГП), отделяющая солнечную плазму от межзвёздной. Более подробно вопросы структуры области взаимодействия и влияния электромагнитных полей на ГКЛ будут рассмотрены в разделе «Моделирование ГКЛ в гелиосфере». В этом разделе нам важно, что, судя по поведению некоторых характеристик гелиосферы и космических лучей, американский космический аппарат Voyager 1 пересёк ТУВ в декабре 2004 г. и с тех пор находится в гелиошите – слое между ТУВ и ГП. По некоторым сообщениям в августе 2007 КА Voyager 2 также пересёк ТУВ.