Физика межпланетного и околоземного пространства. Веселовский И.С - 86 стр.

9. ДИНАМИКА МАГНИТОСФЕРНО-ИОНОСФЕРНОЙ СИСТЕМЫ

         С древнейших времен народы, обитавшие на севере нашей
планеты, привлекала и завораживала необычайная красота и
загадочность северных сияний. Эти грандиозные огни полярной ночи
то тянутся спокойными белесыми полосами от горизонта до горизонта,
то вспыхивают разнообразными и разноцветными дугами и лучами,
охватывая все небо, как будто они живут своей, неведомой человеку
жизнью. У народов Севера издревле сложилась самобытная
мифология, в основе которой – духи северного сияния.
         Для современного человека, оставаясь действительно
восхитительным явлением природы, полярные сияния в то же время
бросают вызов его науке, старающейся понять окружающий мир во
всей его полноте. Серьезное научное исследование полярных сияний
началось сравнительно поздно, примерно столетие назад. Это связано
не в последнюю очередь с трудностями полярных экспедиций и
вообще жизни человека за полярным кругом, особенно в условиях
полярной ночи.
         Уже в начале этих исследований было установлено, что
свечение происходит в верхних слоях атмосферы; к земле приходит
излучение от атомов и молекул воздуха, находящихся на высотах
выше ста километров.
         Какой агент приводит эти атомы и молекулы в возбужденное
состояние? Чем определяется географическая локализация свечения?
Почему происходят такие сильные вариации его интенсивности во
времени и что лежит в основе формирования разнообразных структур
свечения и таких сильных их вариаций? Ответы на эти и многие
другие вопросы добываются лишь постепенно.
         Удалось выяснить, что обычно возбуждение атомов и молекул
воздуха производится электронами, приходящими извне в атмосферу.
Такой электрон имеет энергию порядка неск. кэВ или десятков кэВ,
т.е. его энергия на много порядков превышает энергию электронов в
самой атмосфере, которые на этих высотах тоже имеются – ведь это
высоты ионосферы. Итак, электроны приходят извне. Но как и откуда?
Какова природа пространственно-временного поведения их потоков?
         Важнейшим достижением стало открытие овала полярных
сияний, о котором уже упоминалось выше, в разд. 8.2.1. По собранным
данным наземных наблюдений было обнаружено, что область почти
постоянного присутствия полярных сияний охватывает кольцом
геомагнитный полюс. Это кольцо несколько вытянуто с дневной
стороны на ночную (овал!), причем ближайшая к полюсу точка всегда
находится вблизи полудня по местному времени (около 75-78°
геомагнитной широты), а самая удаленная от полюса область

                                86