Физика околоземного космического пространства. Гл. 3, 4 / Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 2000. – 708 с.

Физика околоземного космического пространства эмиссий и авроральных протонов к настоящему времени еще не угас. Данный обзор посвящен только экспериментальным исследованиям водородных эмиссий полярных сияний, а также авроральных протонов, которые порождают эти эмиссии и широкие поля диффузного аврорального свечения. Первые ориентировочные расчеты (Чемберлен, 1963) показали, что авроральные протоны, ответственные за возникновение водородных эмиссий в спектрах полярных сияний, могут быть только частично ответственными за возникновение некоторых форм полярных сияний. Считалось, что по интенсивности водородных линий можно было оценивать энергию, внесенную протонами, или вызванную ими ионизацию атмосферы, и сравнивать эту энергию или скорость ионизации с полной энергией, необходимой для возбуждения сияний. Экспериментальные и теоретические данные, полученные позже (Гальперин и др., 1966), показывают, что роль протонов в этом процессе явно недооценивалась, и это делало необходимым пересмотреть существующую ранее точку зрения. Наблюдения потоков частиц на искусственных спутниках Земли и зондирующих ракетах показали, что протоны и электроны могут высыпаться в авроральную ионосферу в большом количестве и в любой пропорции (Hultqvist, 1968; Feldstein, Galperin, 1985). Интенсивность потоков авроральных, протонов в отдельных участках диапазона 1-100 кэВ часто бывает соизмерима с интенсивностью электронных авроральных потоков, а порой даже может их превышать (Whalen et al., 1967), возбуждая особый вид свечения, названного протонным полярным сиянием (Omholt, 1963). Источник такого рода протонов еще окончательно не установлен, тем не менее простые расчеты показывают, что солнечный ветер может быть реальным поставщиком необходимого количества протонов (Eather, 1967а). Итак, каково же должно быть соотношение водородных эмиссий с другими основными эмиссиями, чтобы считать, что данное свечение возбуждается . преимущественно протонами, и его можно называть протонным? Исходя из теоретических соображений, Eather (1967а) рассчитал отношения интенсивностей различных эмиссий к эмиссии водорода Нр(486.1 нм) для протонов разных энергий и затем провел обширные экспериментальные исследования значений (Eather, 1968а). Теоретические и экспериментальные результаты удивительно хорошо совпали. Поэтому в настоящее время можно принять следующие средние значения отношения интенсивностей эмиссий в протонных полярных сияниях: I 391.4/1 Нр=17; 1470.9/ Нр=1; 1 557.7/1 Нр=10; 1630.0/1 Нр=3. В различных ракетных экспериментах (Whalen et al., 1967) зарегистрированы потоки протонов вплоть до 107-108 пр/см2-с. Учитывая, что такие потоки могут одновременно высыпаться на общирной 501