宇宙線(xiàn)地磁效應是地磁場(chǎng)對宇宙線(xiàn)粒子運動(dòng)軌道的影響,又稱(chēng)宇宙線(xiàn)地磁調制。

別名

宇宙線(xiàn)地磁調制

宇宙線(xiàn)地磁效應

磁剛度宇宙線(xiàn)研究中常用的反映帶電粒子運動(dòng)軌道抗拒磁場(chǎng)影響的物理量,磁剛度越大,在地磁場(chǎng)中偏轉的角度越小。一個(gè)動(dòng)量為P、電荷數為Z的帶電粒子的磁剛度為:

其中c為光速,e為電子電荷。當動(dòng)量以電子伏/光速為單位時(shí),磁剛度在數值上等于單位電荷的動(dòng)量,單位是伏特。

截止剛度? 在某一地磁緯度λ處,從無(wú)窮遠來(lái)的帶電粒子,必須具備一定的磁剛度值,才能沿某一方向入射到地球。這一磁剛度值稱(chēng)為該方向的截止剛度。史篤默理論證明,在地球偶極磁場(chǎng)中,垂直于磁力線(xiàn)方向的截止剛度約為:

(伏),

在磁赤道上

伏。隨著(zhù)磁緯的增加,截止剛度減小。在同一磁緯,從西邊入射的正粒子比從東邊入射的粒子的截止剛度小。

史篤默理論只是一種偶極磁場(chǎng)近似。要精確計算截止剛度,還必須考慮地球內部和外部非偶極場(chǎng)的影響,同時(shí)還要考慮固體地球對宇宙線(xiàn)粒子的吸收,即所謂影子效應。這就需要對粒子運動(dòng)軌道進(jìn)行數值積分。用這種數值方法計算出來(lái)的北京宇宙線(xiàn)臺的垂直截止剛度約為

伏。

宇宙線(xiàn)強度的磁緯度效應? 地磁場(chǎng)是宇宙線(xiàn)的天然能譜分析儀。在地磁兩極區,從低能到高能粒子均能沿磁力線(xiàn)進(jìn)入地球,但在低緯地區,只有能量較高的粒子才能克服地磁場(chǎng)影響進(jìn)入地球。由于高能宇宙線(xiàn)強度是隨能量增大而降低的,因此低緯地區的宇宙線(xiàn)強度比高緯區低。高緯度宇宙線(xiàn)強度比低緯度處高出一倍以上,但到磁緯60°左右,強度不再變化,形成一個(gè)“膝蓋”形,如圖所示。