On the cause of variability of the cosmic ray spectrum in the knee region


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Cosmic ray (CR) energy spectra for H, He, Si, and Fe nuclei with energy-to-charge number ratios ℰ/Z in the range from 10 to 5 × 107 GeV are studied using observational data obtained at different times in different energy ranges: AMS-02, CREAM, Tibet ASγ, Tibet (hybrid), GRAPES-3, KASCADE, and KASCADE-Grande. Comparison of the H and He CR fluxes according to the KASCADE and KASCADE-Grande data (for different models of deconvolving CR spectra) with the Tibet ASγ and Tibet (hybrid) data obtained at another time in the range of ℰ/Z ∼ 3 × 106 GeV demonstrates space weather-caused variability of the CR flux. This feature of CR energy spectra in the Tibet ASγ data is most clearly observed in the spectra of heavier nuclei (Si and Fe) according to the KASCADE-Grande and GRAPES-3 data. The variability in the energy spectra of all CRs in the vicinity of the “knee” is shown in the data of Yakutsk EAS, CASA-BLANCA, and Tibet-III experiments. The variability of the CR flux on a time scale on the order of several years exists only if the source corresponding to the peak in the energy spectrum is situated at a distance of no more than 1 pc from the Sun. Rapid surfatron acceleration of CRs may result from colliding interstellar clouds nearest to the Sun (LIC and G). This acceleration mechanism allows one to explain the variability of the CR spectrum in the range 103 GeV < ℰ/Z < 108 GeV. Conditions for the trapping of strongly relativistic Fe nuclei by an electromagnetic wave, the dynamics of the components of the particle velocity and momentum, and the dependence of the particle acceleration rate on the initial parameters of the problem are analyzed using numerical calculations. The structure of the phase plane of the accelerated Fe nuclei is examined. Optimal conditions for the implementation of ultrarelativistic surfatron acceleration of Fe nuclei by an electromagnetic wave are formulated.

Об авторах

V. Loznikov

Space Research Institute

Email: nerokhin@yandex.ru
Россия, Moscow, 117997

N. Erokhin

Space Research Institute; Peoples’ Friendship University of Russia

Автор, ответственный за переписку.
Email: nerokhin@yandex.ru
Россия, Moscow, 117997; Moscow, 117198

N. Zol’nikova

Space Research Institute

Email: nerokhin@yandex.ru
Россия, Moscow, 117997

L. Mikhailovskaya

Space Research Institute

Email: nerokhin@yandex.ru
Россия, Moscow, 117997

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2017

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».