9. ÊÎÑÌÈ×ÅÑÊÈÅ ËÓ×È Â ÂÅÐÕÍÈÕ ÑËÎßÕ ÀÒÌÎÑÔÅÐÛ
9.1. ÝÍÅÐÃÅÒÈ×ÅÑÊÈÅ ÑÏÅÊÒÐÛ ÊÎÑÌÈ×ÅÑÊÈÕ ËÓ×ÅÉ
Ðàññìîòðèì íàáëþäàåìûå ñâîéñòâà êîñìè÷åñêèõ ëó÷åé â âåðõíèõ ñëîÿõ àòìîñôåðû, ò. å. â îòñóòñòâèå âòîðè÷íûõ ÷àñòèö, ðîæäåííûõ â àòìîñôåðå. Ðàññìîòðèì ñíà÷àëà äèôôåðåíöèàëüíûå ýíåðãåòè÷åñêèå ñïåêòðû ÿäåð âîäîðîäà è ãåëèÿ.
Íà ðèñ. 9.1 ïîêàçàíû õàðàêòåðíûå ñïåêòðû ÿäåð âîäîðîäà è ãåëèÿ îò íåðåëÿòèâèñòñêîãî äî ðåëÿòèâèñòñêîãî äèàïàçîíà ýíåðãèé. Ýòè ñïåêòðû ïîëó÷åíû, ïî èçìåðåíèÿì âî âðåìÿ ìèíèìóìà ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè, ïîýòîìó îíè ìåíüøå âñåãî ïîäâåðæåíû âëèÿíèþ ñîëíå÷íîé ìîäóëÿöèè
Ïðè ðåëÿòèâèñòñêèõ ýíåðãèÿõ ñïåêòð ñòåïåííîé, ïðè÷åì, ñîãëàñíî ýêñïåðèìåíòàì, ñòåïåííîé âèä ñïåêòðà ñîõðàíÿåòñÿ äî ýíåðãèé
 ðåëÿòèâèñòñêîé
Ðèñ. 9.1. (ñì. ñêàí) Ýíåðãåòè÷åñêèå ñïåêòðû ïðîòîíîâ è ÿäåð ãåëèÿ [1].
Ðèñ. 9.2. (ñì. ñêàí) Ýíåðãåòè÷åñêèå ñïåêòðû: à — áåðèëëèÿ, áîðà óãëåðîäà,
àçîòà è êèñëîðîäà [1].
îáëàñòè ñïåêòð äîâîëüíî õîðîøî àïïðîêñèìèðóåòñÿ äèôôåðåíöèàëüíîé ñòåïåííîé ôóíêöèåé âèäà
 íåêîòîðûõ ïîñëåäíèõ ðàáîòàõ óêàçûâàåòñÿ, ÷òî íàêëîí ñïåêòðà íåñêîëüêî ìåíüøå, íî äëÿ íàøèõ öåëåé è ýòî ñîîòíîøåíèå âïîëíå óäîâëåòâîðèòåëüíî.
Îáðàçîâàíèå ñïåêòðà ïðè íèçêèõ ýíåðãèÿõ
íóæíî èññëåäîâàòü áîëåå òùàòåëüíî. Ýòî ÿâëåíèå â îñíîâíîì îáóñëîâëåíî âëèÿíèåì ñîëíå÷íîãî âåòðà, êîòîðûé ìåøàåò êîñìè÷åñêèì ëó÷àì íèçêèõ ýíåðãèé äîñòèãàòü Çåìëè.
Ñïåêòðû äðóãèõ ýëåìåíòîâ ïîõîæè ïî ôîðìå íà ñïåêòðû ÿäåð âîäîðîäà è ãåëèÿ. Íà ðèñ. 9.2 ïðèâåäåíû íåñêîëüêî ïðèìåðîâ òàêèõ ñïåêòðîâ. Âñå ýòè ñïåêòðû èìåþò îäèíàêîâóþ ôîðìó: îáðåçàíèå ïðè íèçêèõ ýíåðãèÿõ è ñòåïåííîé âèä â ðåëÿòèâèñòñêîé îáëàñòè. Ñíà÷àëà ïðåäïîëàãàëîñü, ÷òî
Ðèñ. 9.3. Ðàííèå ýêñïåðèìåíòû ïî èçìåðåíèþ âàðèàöèé îòíîñèòåëüíûõ ñóììàðíûõ ðàñïðîñòðàíåííîñòåé óãëåðîäà, àçîòà è êèñëîðîäà êàê ôóíêöèè ýíåðãèè íà íóêëîí. Ðàçíûå ñèìâîëû îçíà÷àþò äàííûå ðàçëè÷íûõ ýêñïåðèìåíòîâ [1].
ýíåðãåòè÷åñêèå ñïåêòðû âñåõ ýëåìåíòîâ ìîæíî ïðåäñòàâèòü òàêèì æå îáðàçîì.
Íà ðèñ. 9.3 ïðèâîäèòñÿ ïðèìåð ñðàâíåíèÿ ðàñïðîñòðàíåííîñòè ðàçëè÷íûõ ýëåìåíòîâ â ðàííèõ ýêñïåðèìåíòàõ.  îáëàñòè íåðåëÿòèâèñòñêèõ ýíåðãèé äî
èçìåíåíèÿ îòíîñèòåëüíîé ðàñïðîñòðàíåííîñòè óãëåðîäà, àçîòà è êèñëîðîäà ïî îòíîøåíèþ ê ãåëèþ ìàëû.
Îäíàêî äåòàëüíîå ñðàâíåíèå îòíîñèòåëüíûõ ñîäåðæàíèé óñëîæíÿåòñÿ ðàçëè÷íûì çàðÿäîâûì ðàçðåøåíèåì ïðè ðàçëè÷íûõ ýíåðãèÿõ.  ëó÷øèõ ñîâðåìåííûõ ýêñïåðèìåíòàõ ñîâåðøåííî ÷åòêî ðàçäåëÿþòñÿ ðàçëè÷íûå ýëåìåíòû, âïëîòü äî æåëåçíîãî ïèêà (ñì. ðèñ. 7.6).  öåëîì äî
îòíîñèòåëüíîå ñîäåðæàíèå ýëåìåíòîâ, ïî-âèäèìîìó, íå ìåíÿåòñÿ ñ ýíåðãèåé. Âûøå ýòîé ýíåðãèè åñòü íåêîòîðûå óêàçàíèÿ íà èõ èçìåíåíèå (ñì. íèæå). Ýòè äàííûå îêàæóòñÿ î÷åíü èíòåðåñíûìè, êîãäà ìû ðàññìîòðèì ðàñïðîñòðàíåíèå êîñìè÷åñêèõ ëó÷åé â Ãàëàêòèêå (ñì. ðàçä. 20.2 è ãë. 21).
Ïðè î÷åíü íèçêèõ ýíåðãèÿõ, îêîëî
êàæåòñÿ, ÷òî ñïåêòðû ïðîòîíîâ è ÿäåð ãåëèÿ ïîäíèìàþòñÿ ââåðõ. Ýòî áûëî ïîäòâåðæäåíî íàáëþäåíèÿìè
Ñèìïñîí ñ ñîòðóäíèêàìè ïîêàçàëè, ÷òî íå òîëüêî ñïåêòðû ïðîòîíîâ è ÿäåð ãåëèÿ èìåþò ýòîò ïîäúåì, òàê æå âåäóò ñåáÿ è áîëåå òÿæåëûå ýëåìåíòû. Äåëî â òîì, ÷òî â îáëàñòè òàêèõ íèçêèõ ýíåðãèé ñîëíå÷íûå êîñìè÷åñêèå ëó÷è ìîãóò âíîñèòü âêëàä â îáùèé ïîòîê, íî ïîòîê ñîëíå÷íûõ êîñìè÷åñêèõ ëó÷åé î÷åíü íåïîñòîÿíåí.
Ñîáûòèÿ, èçó÷àâøèåñÿ Ñèìïñîíîì è åãî ñîòðóäíèêàìè, ðåãèñòðèðîâàëèñü â ïåðèîä ñïîêîéíîãî Ñîëíöà, ïîýòîìó îíè ñ÷èòàþò, ÷òî ýòî è åñòü òèïè÷íûé ñïåêòð ãàëàêòè÷åñêèõ êîñìè÷åñêèõ ëó÷åé.  ïîëüçó ýòîãî óòâåðæäåíèÿ ñâèäåòåëüñòâóåò òîò ôàêò, ÷òî â ñîñòàâ ýòèõ íèçêîýíåðãåòè÷åñêèõ êîñìè÷åñêèõ ëó÷åé âõîäÿò òàêèå ðåäêèå ýëåìåíòû, êàê
â ïðîïîðöèÿõ, áîëåå ñâîéñòâåííûõ êîñìè÷åñêèì ëó÷àì, ÷åì Ñîëíöó.