PAMELA's measurements of geomagnetic cutoff variations during the 14 December 2006 storm

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作者：

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Palma, F.

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Scotti, V. ^{[3
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Simon, M. ^{[20
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Sparvoli, R. ^{[12
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机构：

[1] Univ Florence, Dept Phys & Astron, Sesto Fiorentino, Italy

[2] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Florence, Sesto Fiorentino, Italy

[3] Univ Naples Federico II, Dept Phys, Naples, Italy

[4] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Naples, I-80125 Naples, Italy

[5] PN Lebedev Phys Inst, Leninsky Prospect 53, Moscow 117924, Russia

[6] Univ Bari, Dept Phys, Bari, Italy

[7] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Bari, I-70126 Bari, Italy

[8] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Trieste, Trieste, Italy

[9] AF Ioffe Phys Tech Inst, Politekhnicheskaya 26, St Petersburg 194021, Russia

[10] KTH, Dept Phys, Stockholm, Sweden

[11] AlbaNova Univ Ctr, Oskar Klein Ctr Cosmoparticle Phys, Stockholm, Sweden

[12] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Roma Tor Vergata, Rome, Italy

[13] RIKEN, Adv Sci Inst, Wako, Saitama, Japan

[14] IFAC, Sesto Fiorentino, Italy

[15] Univ Roma Tor Vergata, Dept Phys, Rome, Italy

[16] NASA, Goddard Space Flight Ctr, Heliophys Div, Greenbelt, MD USA

[17] Agenzia Spaziale Italiana Sci Data Ctr, Rome, Italy

[18] Natl Res Nucl Univ MEPhI, Moscow, Russia

[19] Ist Nazl Fis Nucl, Lab Nazl Frascati, POB 13, I-00044 Frascati, Italy

[20] Univ Siegen, Dept Phys, D-57068 Siegen, Germany

[21] Univ Trieste, Dept Phys, Trieste, Italy

[22] Indian Ctr Space Phys, Kolkata, W Bengal, India

[23] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Trieste, Trieste, Italy

[24] IAPS INAF, I-00133 Rome, Italy

来源：

SPACE WEATHER-THE INTERNATIONAL JOURNAL OF RESEARCH AND APPLICATIONS | 2016年 / 14卷 / 03期

基金：

瑞典研究理事会; 美国国家科学基金会;

关键词：

Geomagnetic Cutoff; Magnetic Storms; Solar Energetic Particles; COORDINATE SYSTEM; MAGNETIC-FIELD; SOLAR-WIND; MODEL; MAGNETOSPHERE; RIGIDITIES;

D O I：

10.1002/2016SW001364

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

Data from the Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics (PAMELA) satellite experiment were used to measure the geomagnetic cutoff for high-energy ( 80MeV) protons during the 14 December 2006 geomagnetic storm. The variations of the cutoff latitude as a function of rigidity were studied on relatively short timescales, corresponding to spacecraft orbital periods (approximate to 94 min). Estimated cutoff values were compared with those obtained by means of a trajectory-tracing approach based on a dynamical empirical modeling of the Earth's magnetosphere. We found significant variations in the cutoff latitude, with a maximum suppression of approximate to 7 degrees at lowest rigidities during the main phase of the storm. The observed reduction in the geomagnetic shielding and its temporal evolution were related to the changes in the magnetospheric configuration, investigating the role of interplanetary magnetic field, solar wind, and geomagnetic parameters. PAMELA's results represent the first direct measurement of geomagnetic cutoffs for protons with kinetic energies in the sub-GeV and GeV region.

引用

页码：210 / 220

页数：11

共 45 条

[1] TIME DEPENDENCE OF THE e- FLUX MEASURED BY PAMELA DURING THE 2006 JULY-2009 DECEMBER SOLAR MINIMUM [J].

Adriani, G. ;

Barbarino, G. C. ;

Bazilevskaya, G. A. ;

Bellotti, R. ;

Boezio, M. ;

Bogomolov, E. A. ;

Bongi, M. ;

Bonvicini, V. ;

Bottai, S. ;

Bruno, A. ;

Cafagna, F. ;

Campana, D. ;

Carlson, P. ;

Casolino, M. ;

Castellini, G. ;

De Donato, C. ;

De Santis, C. ;

De Simone, N. ;

Di Felice, V. ;

Formato, V. ;

Galper, A. M. ;

Karelin, A. V. ;

Koldashov, S. V. ;

Koldobskiy, S. ;

Krutkov, S. Y. ;

Kvashnin, A. N. ;

Leonov, A. ;

Malakhov, V. ;

Marcelli, L. ;

Martucci, M. ;

Mayorov, A. G. ;

Menn, W. ;

Merge, M. ;

Mikhailov, V. V. ;

Mocchiutti, E. ;

Monaco, A. ;

Mori, N. ;

Munini, R. ;

Osteria, G. ;

Palma, F. ;

Panico, B. ;

Papini, P. ;

Pearce, M. ;

Picozza, P. ;

Ricci, M. ;

Ricciarini, S. B. ;

Sarkar, R. ;

Scotti, V. ;

Simon, M. ;

Sparvoli, R. .

ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2015, 810 (02)

[2] Reentrant albedo proton fluxes measured by the PAMELA experiment [J].

Adriani, O. ;

Barbarino, G. C. ;

Bazilevskaya, G. A. ;

Bellotti, R. ;

Boezio, M. ;

Bogomolov, E. A. ;

Bongi, M. ;

Bonvicini, V. ;

Bottai, S. ;

Bruno, A. ;

Cafagna, F. ;

Campana, D. ;

Carlson, P. ;

Casolino, M. ;

Castellini, G. ;

De Donato, C. ;

De Santis, C. ;

De Simone, N. ;

Di Felice, V. ;

Formato, V. ;

Galper, A. M. ;

Karelin, A. V. ;

Koldashov, S. V. ;

Koldobskiy, S. ;

Krutkov, S. Y. ;

Kvashnin, A. N. ;

Leonov, A. ;

Malakhov, V. ;

Marcelli, L. ;

Martucci, M. ;

Mayorov, A. G. ;

Menn, W. ;

Merge, M. ;

Mikhailov, V. V. ;

Mocchiutti, E. ;

Monaco, A. ;

Mori, N. ;

Munini, R. ;

Osteria, G. ;

Palma, F. ;

Panico, B. ;

Papini, P. ;

Pearce, M. ;

Picozza, P. ;

Ricci, M. ;

Ricciarini, S. B. ;

Sarkar, R. ;

Scotti, V. ;

Simon, M. ;

Sparvoli, R. .

JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, 2015, 120 (05) :3728-3738

[3] PAMELA'S MEASUREMENTS OF MAGNETOSPHERIC EFFECTS ON HIGH-ENERGY SOLAR PARTICLES [J].

Adriani, O. ;

Barbarino, G. C. ;

Bazilevskaya, G. A. ;

Bellotti, R. ;

Boezio, M. ;

Bogomolov, E. A. ;

Bongi, M. ;

Bonvicini, V. ;

Bottai, S. ;

Bravar, U. ;

Bruno, A. ;

Cafagna, F. ;

Campana, D. ;

Carbone, R. ;

Carlson, P. ;

Casolino, M. ;

Castellini, G. ;

Christian, E. R. ;

De Donato, C. ;

de Nolfo, G. A. ;

De Santis, C. ;

De Simone, N. ;

Di Felice, V. ;

Formato, V. ;

Galper, A. M. ;

Karelin, A. V. ;

Koldashov, S. V. ;

Koldobskiy, S. ;

Krutkov, S. Y. ;

Kvashnin, A. N. ;

Lee, M. ;

Leonov, A. ;

Malakhov, V. ;

Marcelli, L. ;

Martucci, M. ;

Mayorov, A. G. ;

Menn, W. ;

Merge, M. ;

Mikhailov, V. V. ;

Mocchiutti, E. ;

Monaco, A. ;

Mori, N. ;

Munini, R. ;

Osteria, G. ;

Palma, F. ;

Panico, B. ;

Papini, P. ;

Pearce, M. ;

Picozza, P. ;

Ricci, M. .

ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS, 2015, 801 (01)

[4] TRAPPED PROTON FLUXES AT LOW EARTH ORBITS MEASURED BY THE PAMELA EXPERIMENT [J].

Adriani, O. ;

Barbarino, G. C. ;

Bazilevskaya, G. A. ;

Bellotti, R. ;

Boezio, M. ;

Bogomolov, E. A. ;

Bongi, M. ;

Bonvicini, V. ;

Bottai, S. ;

Bruno, A. ;

Cafagna, F. ;

Campana, D. ;

Carbone, R. ;

Carlson, P. ;

Casolino, M. ;

Castellini, G. ;

De Donato, C. ;

De Santis, C. ;

De Simone, N. ;

Di Felice, V. ;

Formato, V. ;

Galper, A. M. ;

Karelin, A. V. ;

Koldashov, S. V. ;

Koldobskiy, S. ;

Krutkov, S. Y. ;

Kvashnin, A. N. ;

Leonov, A. ;

Malakhov, V. ;

Marcelli, L. ;

Martucci, M. ;

Mayorov, A. G. ;

Menn, W. ;

Merge, M. ;

Mikhailov, V. V. ;

Mocchiutti, E. ;

Monaco, A. ;

Mori, N. ;

Munini, R. ;

Osteria, G. ;

Palma, F. ;

Panico, B. ;

Papini, P. ;

Pearce, M. ;

Picozza, P. ;

Ricci, M. ;

Ricciarini, S. B. ;

Sarkar, R. ;

Scotti, V. ;

Simon, M. .

ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS, 2015, 799 (01)

[5] The PAMELA Mission: Heralding a new era in precision cosmic ray physics [J].

Adriani, O. ;

Barbarino, G. C. ;

Bazilevskaya, G. A. ;

Bellotti, R. ;

Boezio, M. ;

Bogomolov, E. A. ;

Bongi, M. ;

Bonvicini, V. ;

Bottai, S. ;

Bruno, A. ;

Cafagna, F. ;

Campana, D. ;

Carbone, R. ;

Carlson, P. ;

Casolino, M. ;

Castellini, G. ;

De Pascale, M. P. ;

De Santis, C. ;

De Simone, N. ;

Di Felice, V. ;

Formato, V. ;

Galper, A. M. ;

Giaccari, U. ;

Karelin, A. V. ;

Kheymits, M. D. ;

Koldashov, S. V. ;

Koldobskiy, S. ;

Krut'kov, S. Yu. ;

Kvashnin, A. N. ;

Leonov, A. ;

Malakhov, V. ;

Marcelli, L. ;

Martucci, M. ;

Mayorov, A. G. ;

Menn, W. ;

Mikhailov, V. V. ;

Mocchiutti, E. ;

Monaco, A. ;

Mori, N. ;

Munini, R. ;

Nikonov, N. ;

Osteria, G. ;

Papini, P. ;

Pearce, M. ;

Picozza, P. ;

Pizzolotto, C. ;

Ricci, M. ;

Ricciarini, S. B. ;

Rossetto, L. ;

Sarkar, R. .

PHYSICS REPORTS-REVIEW SECTION OF PHYSICS LETTERS, 2014, 544 (04) :323-370

[6] TIME DEPENDENCE OF THE PROTON FLUX MEASURED BY PAMELA DURING THE 2006 JULY-2009 DECEMBER SOLAR MINIMUM [J].

Adriani, O. ;

Barbarino, G. C. ;

Bazilevskaya, G. A. ;

Bellotti, R. ;

Boezio, M. ;

Bogomolov, E. A. ;

Bongi, M. ;

Bonvicini, V. ;

Borisov, S. ;

Bottai, S. ;

Bruno, A. ;

Cafagna, F. ;

Campana, D. ;

Carbone, R. ;

Carlson, P. ;

Casolino, M. ;

Castellini, G. ;

De Pascale, M. P. ;

De Santis, C. ;

De Simone, N. ;

Di Felice, V. ;

Formato, V. ;

Galper, A. M. ;

Grishantseva, L. ;

Karelin, A. V. ;

Koldashov, S. V. ;

Koldobskiy, S. ;

Krutkov, S. Y. ;

Kvashnin, A. N. ;

Leonov, A. ;

Malakhov, V. ;

Marcelli, L. ;

Mayorov, A. G. ;

Menn, W. ;

Mikhailov, V. V. ;

Mocchiutti, E. ;

Monaco, A. ;

Mori, N. ;

Nikonov, N. ;

Osteria, G. ;

Palma, F. ;

Papini, P. ;

Pearce, M. ;

Picozza, P. ;

Pizzolotto, C. ;

Ricci, M. ;

Ricciarini, S. B. ;

Rossetto, L. ;

Sarkar, R. ;

Simon, M. .

ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2013, 765 (02)

[7] OBSERVATIONS OF THE 2006 DECEMBER 13 AND 14 SOLAR PARTICLE EVENTS IN THE 80 MeV n-1-3 GeV n-1 RANGE FROM SPACE WITH THE PAMELA DETECTOR [J].

Adriani, O. ;

Barbarino, G. C. ;

Bazilevskaya, G. A. ;

Bellotti, R. ;

Boezio, M. ;

Bogomolov, E. A. ;

Bonechi, L. ;

Bongi, M. ;

Bonvicini, V. ;

Borisov, S. ;

Bottai, S. ;

Bruno, A. ;

Cafagna, F. ;

Campana, D. ;

Carbone, R. ;

Carlson, P. ;

Casolino, M. ;

Castellini, G. ;

Consiglio, L. ;

De Pascale, M. P. ;

De Santis, C. ;

De Simone, N. ;

Di Felice, V. ;

Formato, V. ;

Galper, A. M. ;

Grishantseva, L. ;

Gillard, W. ;

Jerse, G. ;

Karelin, A. V. ;

Koldashov, S. V. ;

Krutkov, S. Y. ;

Kvashnin, A. N. ;

Leonov, A. ;

Malakhov, V. ;

Marcelli, L. ;

Mayorov, A. G. ;

Menn, W. ;

Mikiiailov, V. V. ;

Mocchiutti, E. ;

Monaco, A. ;

Mori, N. ;

Nikonov, N. ;

Osteria, G. ;

Palma, F. ;

Papini, P. ;

Pearce, M. ;

Picozza, P. ;

Pizzolotto, C. ;

Ricci, M. ;

Ricciarini, S. B. .

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[8]

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[9] A NEW MAGNETIC COORDINATE SYSTEM FOR CONJUGATE STUDIES AT HIGH-LATITUDES [J].

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Birch, MJ ;

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