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

и изменением интенсивности геомагнитного поля с высотой, то зенитный допплеровский профиль по-прежнему определяется, хотя и несколько более сложным образом, лишь первичным спект­ ром вторгающихся протонов: со arccos»^/»,, iJsr=2” i S /К. « ) « ■ ( » ) <34> 0=0 Соответствующие численные расчеты профилей линий Н а и Нр были выполнены Чембреленом [112], Вайсбергом [15], Итером [222] и Ивлиевым [46]. 2 .5 . Ионизация и возбуждение молекул воздуха энергичными протонами При столкновении с атомами и молекулами атмосферных газов протон (атом водорода) не только сам испытывает описанные выше превращения, но и существенно влияет на состояние этих атомов и молекул. Так, например, в ходе перезарядки (22) атомы (моле­ кулы) воздуха теряют электрон и переходят в состояние Х +*. Ион Х + может образовываться также в результате непосредствен­ ной ионизации соответствующей молекулы энергичной частицей (процессы (246) и (24г)). Таким образом, вторжение протонов, так же как и любых других энергичных частиц, прежде всего свя­ зано с ионизацией атмосферных газов. Сечение ионизации Qv так же как и сечение высвечивания водородных эмиссий, зависит от энергии частицы. Экспериментальные значения Qi (г) [222] представлены на рис. 18. Используя приведенные на рис. 18 данные и принимая соответствующую модель атмосферы, нетрудно рассчитать высотное распределение скорости ионообразования при вторжении протонов с заданной начальной энергией. Резуль­ таты таких расчетов (при вертикальном вторжении протонов) для двух рассмотренных выше моделей атмосферы приведены на рис. 2 0 . Весьма существенным является то обстоятельство, что в ходе процессов ионизации ион Х + образуется, как правило, в возбуж­ денном состоянии, из которого переходит в основное с излучением соответствующего кванта: X+* ->X++ fa. (35) В результате в области вторжения протонов наблюдаются не только водородные эмиссии, но и свечение атмосферных газов, т. е. обычные сияния. Вероятность высвечивания (г) соответствующих эмис­ сий в первом приближении пропорциональна вероятности ионооб- 38