Исаев С.И. Полярные сияния и процессы в магнитосфере Земли. Ленинград, 1972.

носителыюй эффективности этих процессов можно судить по дан­ ным, приведенным на рис. 111. Видно, что для протонов с энергией 2—200 кэв на рассматриваемых расстояниях преобладающим я в ­ ляется процесс обмена зарядов с нейтральным водородом, и при энергии порядка 50 кэв на расстоянии r ^ ( 3-^4) R E время жизни протона составляет около одних суток. Это хорошо согласуется с экспериментальными данными как наземных [249, 420], так и спутниковых наблюдений [430]. Кроме того, из рис. 111 видно, что вследствие убывания плотности нейтрального водорода с рас­ стоянием время жизни протонов в поясе D R -токов быстро растет по мере удаления пояса от Земли. Этим обстоятельством можно, по-видимому, объяснить зависимость времени жизни D R -токов от интенсивности вызываемого ими возмущения и постепенное удаление Z)_R-tokob от Землив фазе восстановления (см. гл. V II, § 5). § 3 . т ? -ТО КИ И СРЕДНЕШИРОТНЫЕ КРАСНЫЕ ДУГИ Тот факт, что энергичные протоны в 2)і?-поясе исчезают в ос­ новном в ходе процесса обмена зарядом с тепловыми атомами ней­ трального водорода, приводит к резкому повышению температуры внешних слоев плазмосферы и верхней ионосферы на широтах, приблизительно соответствующих проекции D R -пояса па поверх­ ность Земли вдоль силовых линий геомагнитного поля. Повышение температуры верхней ионосферы в свою очередь должно привести к оптическому возбуждению образующих ее газов. Это обстоятель­ ство позволило предположить [193], что наблюдаемые в верхней ионосфере в субавроральной зоне и средних широтах специфиче­ ские красные (6300 А) дуги, обнаруженные в 1958 г. Барбье [162], и являются наземным проявлением D R - токов. Таким образом, ис­ следуя особенности и закономерности образования и развития SAR-дуг (stable auro ral red) в ходе бури, можно, по-видимому, судить о соответствующих особенностях поведения пояса D R - то­ ков. В связи с этим рассмотрим основные характеристики и при­ роду среднеширотпых красных дуг подробнее. На рис. 112 приведена карта изофот эмиссии 6300 А в типичной SAR-дуге по данным Томатсу и Роча [432]. Видно, что свечение достигает максимальной интенсивности на высоте порядка 350 км и имеет ширину (в направлении север—юг) ~ 7 0 0 км и толщину ~ 300 км. Чрезвычайно существенным свойством SAR-дуг является их вытянутость вдоль линий L-const на очень большие расстояния и наблюдаемость одновременно в обоих полушариях [270], что может служить дополнительным подтверждением их связи с поя­ сами радиации. Интересной особенностью SAR-дуг является достаточно отчет­ ливая тенденция к зависимости их яркости от времени суток: в течение ночи интенсивность свечения дуги, как правило, умень- 205