Ғарыштық сәулеленуінің жоғарғы атмосфера күйіне әсері

Атмосфераның жоғарғы қабаттарындағы бөлшектердiң күшкiн түрiнде көбеюi нәтижесiнде сарқылмас (каскадный) ядролық нөсер қалыптасады. Бөлшектердiң энергиясы бiрнеше ондық МэВ-қа дейiн кемiгенде атмосферада ядролық нөсер өшедi. Қалған энергияны протондар ауаны иондауға жұмсайды; ядролар нейтрондарды жұту арқасында әртүрлi ядролық реакциялар жүредi, ал нөсерлi бөлшектердiң негiзгi бөлiгiн құрайтын пиондар ыдырап кетедi. Көп мөлшерде қалыптасатын фотондар мен электрондар атмосферада тез жұтылады.
Әр нейтрал пион өте тез жоғары энергиялы 2 фотонға айналады. Пиондар ашылмас бұрын Ғарыштық сәулелердiң сәулеленуi кезiнде 1935ж. К. Андерсон ашқан жаңа бөлшектер – и – мезондар, немесе мюондар зарядталған пиондардың ыдырау нәтижесiнде қалыптасады. Мюонның массасы электрон массасынан 207 есе көп, яғни пион массасынан ¾-iн құрайды. Оң және терiс зарядталған 2 түрлi мюон бар; олар u+ ж„не u- деп белгiленедi. мезонда ыдырағанда u+-мезондар, ал мезондар ыдырағанда u-мезондар қалыптасады. [1].
Пионнан айырмашылығы – мюондар ядролық өзара әсерлесулерге қатыспай энергияны тек иондауға жұмсайды екен. Сондықтан олардың жоғары өтiмдiлiк қабiлеттерi бар және де Ғарыштық сәулеленудiң қатаң компонетасын құрайды. Мюондар атмосферадан ұшып өтедi, фотондар мен аса маңызы жоқ нөсерлi бөлшектер саны құрайды. Алғашқы Ғарыштық сәулеленуден ерекше жоғары энергиялы (10^7МэВ астам) бөлек бөлшектер ғана атмосферадан өтедi.
Ғарыштық сәулелерде мюондар пиондар сияқты жарық жылдамдығына жақын жылдамдықпен (ұшады) қозғалады, сондықтан уақыттың релятивистiк баяулауы есебiнен өздерiнiң ыдырауынан бұрын үлкен қашықтыққа ұшып үлгередi.
Магнитосфера мен ионосфера арасындағы өзара әсерлесу 2 жолмен өтедi, бiреуiн энергиялы бөлшектердiң күшпен енуiне байланысты корпускулалық деп, ал екiншiсiн – электр өрiстерi мен көлденең токтарды тасымалдауға байланысты толқындық деп атауға болады. Алдымен бiрiншiсiн қарастырайық.
Геомагниттiк өрiстiң күш сызығында қарпылған кейбiр протондар мен электрондардың атмосферада 100км астам биiктiкте айналық нүктелерi болады. Атмосфераға енетiн бөлшектер, атмосфераның атомдары және молекулаларымен соқтығысып, энергиясын нейтрал атомдар мен молекулаларға бередi (Энергиялы зарядталған бөлшектердiң L-ң жоғары мәнiмен (мысалы, L>5) сипатталатын аумақта) магнитосфераның энергиялы зарядталған бөлшектердiң L-ң жоғары мәнiмен (мысалы, L>5) сипатталатын аумақта негiзгi ағыс болып атмосфера саналады.

1. Brooks C.E.P. The relations of solar and meteorological phenomena - A summary of the literature from 1914 to 1924 // First Report of the Commision for the study of solar and terrestrial relationship. Paris: ICSU, 1926. P. 66.
2. Hammond A.L. Research progress on a broad front, earth and planetary science//Science. 1973. V. 182. P. 1329.
3. Bryson R.A. A perspective of climatic change // Sciem 1974. V. 184. P. 753.
4. PittockA.B. A critical look at long-term sun-weather i lationships // Rev. Geophys. 1978. V. 16. P. 400.