Нестационарные процессы в геомагнитной ловушке

Во время главной фазы магнитных бурь наблюдаются характерные группы колебаний убывающего периода (КУП) (или, что то же самое, возрастающей частоты). Эти нестационарные процессы, как показали все проведенные сопоставления наземных данных и данных спутников, связаны с перемещениями границы внешнего радиационного пояса и «высыпаниями» из него электронов в верхнюю атмосферу. Обнаружена примечательная связь между изменениями в структуре и интенсивностью радиационного пояса, с одной стороны, и параметрами низкочастотных КУП — с другой: чем больше предельная частота, достигнутая в интервале КУП, тем больше перемещение по направлению к Земле внешней границы пояса и тем больше происшедшие в нем изменения интенсивности захваченных электронов. В среднем при конечной частоте КУП —0,8 гц внешняя граница пояса приближается примерно на один земной радиус, а интенсивность потока в поясе уменьшается в 1,5 раза, например от 3,5 • 10² до 2 • 10²  частиц • см^-2•сек^-1. При конечной частоте КУП в 1,5 гц происходит перемещение порядка 1,5 радиуса, а уменьшение потока — в 3 раза.
Существуют разные предположения о природе  механизма  генерации  КУП.  Если принять, что рост частоты происходит благодаря переносу резонансных протонов поперек магнитного поля под действием крупномасштабного электрического поля, то можно оценить величину этого поля по параметрам колебаний убывающего периода. Полученные оценки дают для периферии ночной магнитосферы значения того же порядка, как и целый ряд других косвенных методов (Е~10^-5в/см). Наблюдая свойства КУП на цепочке станций, опоясывающих Землю приблизительно на одной широте, можно оценить энергии частиц-протонов, ответственных за генерацию этих колебаний, а также скорость их дрейфа от первоначального места вторжения в глубь магнитосферы. Анализ КУП дает сведения первостепенного значения для изучения становления в магнитосфере асимметричного токового кольца во время магнитных бурь на расстоянии нескольких земных радиусов.