12.2. СВИДЕТЕЛЬСТВА СОЛНЕЧНОЙ МОДУЛЯЦИИ
Каковы свидетельства того, что солнечный ветер влияет на космические лучи? Лучше всего это проявляется в корреляции между потоком космических лучей и солнечной активностью. Солнечный цикл — это 11-летний период, в течение которого число солнечных пятен и общий уровень солнечной активности возрастают от минимума до максимума и затем снова спадают.
Корреляцию между солнечной активностью и потоком космических лучей (или скорее антикорреляцию) можно изучать с поверхности Земли с помощью очень стабильных счетчиков, которые измеряют общий поток нейтронов или мюонов. Особенно удобны для этой цели нейтронные счетчики. На рис. 12.1 показана взаимосвязь между скоростью счета нейтронного монитора Линдса и среднемесячным числом солнечных пятен. Очевидно, что поток космических лучей очень хорошо коррелирует с уровнем солнечной активности и что последняя косвенно препятствует проникновению космических лучей к Земле. Это явление называется солнечной модуляцией.
Рис. 12.1 Корреляция между скоростью счета нейтронного монитора Линдса и среднемесячным числом солнечных пятен [8].
Рис. 12.2. Схематическое изображение вариаций в спектре протонов низких энергий в фазе усиления солнечной активности. Данные наблюдений хорошо коррелируют со скоростями счета нейтронных мониторов Линдса (рис. 12.1). Штриховая линия — спектр в отсутствие модуляции.
Кроме того, можно рассмотреть форму первичного спектра космических лучей, полученного из наблюдений в верхних слоях атмосферы, как функцию фазы солнечного цикла. Моменты этих наблюдений схематически указаны на рис. 12.2 в зависимости от фазы солнечного цикла. Видно, что чем выше уровень солнечной активности, тем сильнее подавляется низко-энергетическая область спектра космических лучей. Вероятно, лучше всего было бы использовать данные по электронам космических лучей. Как будет ясно из дальнейшего, мы получаем информацию об электронах космических лучей двумя способами. Первый способ — непосредственные наблюдения в верхних слоях атмосферы — дает модулированный спектр электронов. Второй способ основан на том, что электроны в межзвездном пространстве испускают синхротронное излучение в радиодиапазоне, и этот спектр радиоизлучения позволяет судить об энергетических спектрах электронов за пределами Солнечной системы. Таким образом, можно непосредственно определить модуляцию как функцию энергии на нуклон и фазы солнечного цикла (см. ниже).
