We study the influence of fast magnetosonic (MS) waves on the temporal evolution of the phase space density (PSD) of relativistic electrons in the outer radiation belts. We evaluate the bounce-averaged pitch angle, momentum and cross-diffusion rates, and find that all the diffusion rates are most pronounced within a limited region of pitch angles: ∼50°–70°. Consequently, numerical solutions of a 2D momentum–pitch angle diffusion equation show that significant increases in electron PSDs at energies of 1 MeV or above occur primarily within such a limited region of pitch angles. Moreover, neglecting cross-diffusion rates generally produces relatively large overestimates in the PSD evolution. The current results suggest that MS waves are primarily responsible for acceleration of relativistic (>1 MeV) electrons around relatively high pitch angles.
我々は、外部放射線帯における相対論的電子の位相空間密度（PSD）の時間発展に対する高速磁気音波（MS波）の影響を研究する。我々は、バウンス平均されたピッチ角拡散係数、運動量拡散係数、およびクロス拡散係数を評価し、すべての拡散係数がピッチ角約50°～70°の限られた領域内で最も顕著であることを見いだす。その結果、2次元の運動量-ピッチ角拡散方程式の数値解は、1 MeV以上のエネルギーにおける電子PSDの有意な増加が、主にこのような限られたピッチ角領域内で生じることを示す。さらに、クロス拡散係数を無視すると、一般にPSDの時間発展において比較的大きな過大評価が生じる。今回の結果は、MS波が比較的高いピッチ角付近における1 MeV以上の相対論的電子の加速に主として寄与することを示唆している。