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

мощью ракет и искусственных спутников Земли. Однако вторжение энергичных поротонов в верхнюю атмосферу было установлено по наземным данным задолго до первых ракетных экспериментов. Так, в 1939 г. Вегардом [443] была получена спектрограмма силь­ ного полярного сияния, содержавшая линии 65G3 и 4861 А. Эти линии были отождествлены Вегардом с линиями Н а и 11р серии Бальмера. Судя по интенсивности водородной эмиссии, она не могла быть обусловлена свечением атмосферного водорода, кон­ центрация которого чрезвычайно мала. Убедительным доказательством вторжения протопоп в об­ ласти сияний является обнаруженный в 1950 г. Мейнелом [325, 326] факт допплеровского смещения линий водородной эмиссии в коротковолновую область, указывающий на движение атомов водорода к наблюдателю, т. е. вниз. Принимая во внимание высоту свечения водорода, Мейнел оценил энергию вторгающихся протонов в несколько десятков килоэлектронвольт. Однако даль­ нейшие исследования показали, что оценка Мейнела далеко не бесспорна и в проблеме, касающейся энергетического спектра авроральных протонов, содержится более всего неопределенностей и противоречий. Исчерпывающий обзор экспериментальных данных и совре­ менных теоретических представлений относительно механизма взаимодействия энергичных протонов с молекулами различных газов дан в работах Чемберлена [112], Гальперина и др. [18], Итера [222]. Тем не менее ввиду чрезвычайной важности этого вопроса целесообразно напомнить основные сведения о прохож­ дении энергичных протонов через газ. 2.1. Основные процессы По мере прохождения пучка протонов через газ быстрые ча­ стицы испытывают ряд упругих и неупругих столкновений. По­ следние приводят к потере энергии, первые — в основном к рас­ сеянию пучка. Однако для протонов с энергией больше 1 кэв рассеяние пучка оказывается незначительным [ 1 1 2 ], вследствие чего им можно пренебречь. В этом случае основными процессами, в которых участвуют атомы водорода и протоны при прохождении через газ, состоящий из молекул X , можно считать следующие: Н + + Х - ^ Н + + Х^* + е, Н + + Х - > Н * + Х+*, Н* + X*, ' Н* + Х +* + е, tj I Y + Н+ + Х* + е, Н+ + Х+* + 2е, ( 2 2 ) (23) (246) (24в) 29