Козырев, А. А. Введение в геофизику : [учебное пособие для геофизических и горно-геологических специальностей вузов] / А. А. Козырев, Я. А. Сахаров, Н. В. Шаров ; Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Петрозав. гос. ун-т, Кол. фил.

Легкие компоненты - атомарные водород, гелий и кислород - имеют большие шкалы высот, а потому простираются до больших высот. В годы спокойного Солнца гелий оказывается основной составляющей атмосферы на высотах 500-700 км. В годы максимального числа солнечных пятен этот гелиевый слой начинается на больших высотах и имеет значительно большую протяженность; его толщина достигает двух земных радиусов. Этот гелиевый слой именуется гелиосферой. Выше гелиосферы лежит обширная водородная область. Здесь средняя длина свободного пробега атомов водорода становится сравнимой со шкалой высот или даже превосходит ее; в этих условиях понятие шкалы высот теряет смысл: ее значение настолько возрастает, что становятся заметными изменения ускорения силы тяжести g на протяжении интервала высот Н, определяющего характерную барометрическую высоту для каждого газа . Эта область атмосферы называется экзосферой. Можно показать, что почти полное отсутствие столкновений начинает иметь место на высотах между 500 и 1000 км. Здесь некоторые из направленных вверх частиц движутся по эллиптическим орбитам (с возвращением в атмосферу), а другие - по гиперболическим (и уже не возвращаются в атмосферу). Первые имеют скорости меньше скорости ускользания (11 км/с); после достижения ими максимальной высоты они возвращаются в плотные слои атмосферы. Вторые имеют скорости, достаточные для ускользания из поля тяготения Земли в межпланетное пространство (хотя большинство их оказывается на орбитах вокруг Солнца). Некоторые частицы с эллиптическими орбитами начинают "обращаться" вокруг Земли после редких столкновений с другими частицами, которые изменяют характер их движения. Часть нейтральных атомов водорода поглощает и переизлучаег солнечное L6 -излучение; другие могут поглощать Lp-излучение и создавать флуоресцентное изучение На. Это водородное излучение называется геокороной. В верхней мезосфере и нижней термосфере составляющие атмосферы подвергаются слабой ионизации солнечным излучением; эта область именуется ионосферой (рис.1.7). Ионосфера подразделяется на три области: D-, Е-, и F-. В экзосфере ионизованной оказывается уже значительная доля атмосферых составляющих. Здесь движение образовавшихся ионов и электронов контролируется магнитным полем Земли: частицы движутся по спиралям вокруг магнитных силовых линий. Ионизованные газы диффундируют вверх вдоль силовых линий магнитного поля и образуют пояс разряженных ионизованных газов, окружающий Землю. Этот пояс носит название плазмопаузы. Экзосфера включает также области, содержащие заряженные частицы высокой энергии; такие области получили наименование радиационных поясов. Высокоэнергичные частицы различными способами взаимодействуют с атомами водорода. Образование и эволюция земной атмосферы. Некогда Земля должна была иметь первичную атмосферу, весьма отличную от современной. Ныне эта 18