Nonlinear Effect for Anisotropy of Charged Particle Pitch Angle Distribution at Geostationary Orbit

Abstract

The new phenomenological model of a prediction of perpendicular anisotropy index of charged particle pitch angle distribution at geostationary (geosynchronous) orbit (GEO) in the Earth’s magneto- sphere, and also in any circular orbit depending from the local time LT in an orbit and the geomagnetic activity index Kp is offered. Comparison of model with the numerous experimental data is lead. It is proved, that the general analytical dependence of perpendicular anisotropy index of charged particle pitch angle distribution on GEO received as a first approximation can be used for conditions of mag- netically quiet time for quantitative forecasts and comparisons with experimental data on GEO. The nonlinear effect is theoretically predicted for a difference between the maximal value of perpendicular anisotropy index of charged particle pitch angle distribution and the minimal value of perpendicular anisotropy index (in local midnight LT = 0 h) on GEO from the Kp-index of geomagnetic activity. The nonlinear effect for anisotropy of charged particle pitch angle distribution will be, possibly, to some extent and on other radial distances from the Earth

Предложена новая феноменологическая модель предсказания перпендикулярного индекса анизотропии питч-углового распределения заряженных частиц на геостационарной (геосинхронной) орбите (ГСО) в магнитосфере Земли, а также на любой круговой орбите в зависимости от местного времени LT на орбите и Kp–индекса геомагнитной активности. Проведено сравнение модели с многочисленными экспериментальными данными. Доказано, что общая аналитическая зависимость перпендикулярного индекса анизотропии питч-углового распределения заряженных частиц на ГСО, полученная в первом приближении, может быть использована для магнитоспо- койных условий для количественных прогнозов и сравнений с экспериментальными данными на ГСО. Теоретически предсказан нелинейный эффект для разности между максимальным значением перпендикулярного индекса анизотропии питч-углового распределения заряженных частиц и минимальным значением перпендикулярного индекса анизотропии (в местную полночь LT = 0 ч) на ГСО от Kp–индекса геомагнитной активности. Нелинейный эффект для анизотропии питч- углового распределения заряженных частиц будет, вероятно, в той или иной степени и на других радиальных расстояниях от Земли