Геомагнитные эффекты

Проникая в Солнечную систему, галактические космические лучи вступают во взаимодействие с межпланетным магнитным полем, которое формируется намагниченной плазмой, движущейся радиально от Солнца (солнечный ветер). В Солнечной системе устанавливается равновесие между конвективными потоками космических лучей, выносимыми солнечным ветром наружу и потоком, направленным внутрь системы. Влияние межпланетного поля «чувствуют» частицы сравнительно небольших энергий Е < 10¹⁰ эВ, ларморовский радиус которых сравним с размерами неоднородностей межпланетного магнитного поля. Параметры гелиоcферы изменяются с изменением солнечной активности в течение 11-летнего цикла, и в галактических космических лучах наблюдается модуляция интенсивности, называемая 11‑ летней вариацией. Интенсивность космических лучей изменяется в противофазе с солнечной активностью. Амплитуда вариаций различна для различных энергий.

Попадая в магнитное поле Земли, космические лучи отклоняются от первоначального направления вследствие действия на них силы Лоренца. На заданную широту вблизи Земли с данного направления проходят только частицы с энергией, превышающей некоторое пороговое значение Е_пор. Этот эффект называется геомагнитным обрезанием. Отклоняющее действие геомагнитного поля проявляется тем сильнее, чем меньше геомагнитная широта места наблюдения. Так, например, с вертикального направления на экватор попадают протоны только с энергией Е ≥ Е_пор ≈ ≈ 1, 5 × 10¹⁰ эВ, на геомагнитную широту – с энергией Е ≥ Е_пор ≈ 2, 5 × 10⁹ эВ Так как галактические космические лучи имеют падающий с ростом энергии спектр, на экваторе наблюдается меньшая интенсивность, чем на высоких широтах («широтный эффект»).