Строго погледнато, няма строги граници между Земята и Космоса. Нашата атмосфера не завършва само на определена височина; той навлиза постепенно. Ново проучване от руския Институт за космически изследвания (SRI) показва, че атмосферата ни се простира на 630 000 км в космоса.
Водещ автор на това проучване е Игор Балюкин. изследовател в руската НРИ, отдел за планети, физика и малки тела на Слънчевата система. Жан-Луп Берто, от LATMOS в Университет Версай-Сен-Куентин-ан-Ивелин, Франция също участва в проучването. Изследването използва архивни данни от SOHO (Слънчева и Хелиосферна обсерватория), за да открие газообразното разширение на земната атмосфера.
Това проучване е свързано с това, което се нарича геокорона. Това е огромен облак от водородни атоми, който се намира там, където земната атмосфера се слива с космоса. SOHO има 12 научни инструмента на борда и един от тях се нарича SWAN, (Анизотропи на слънчевия вятър.) SWAN успя да проследи водородния сигнал от геокорона и да открие външните му граници по-точно от всякога досега.
Астронавтите Аполон 16 всъщност направиха снимки на геокорона с първата камера на лунната повърхност през 1972 г. Но по това време те не знаеха, че всъщност все още са в земната атмосфера.
“Луната лети през земната атмосфера.”
Игор Балюкин, Център за космически изследвания в Русия.
Това проучване е свързано и с това, което е известно като Лайман-алфа светлина. Това е особена дължина на вълната на ултравиолетовата, която взаимодейства с водородните атоми. Атомите могат да поемат и излъчват тази светлина. Проблемът е, че в земната атмосфера тази светлина се поглъща. Единственият начин да се види степента на короната е от космоса. Дори тогава наблюденията на SWAN / SOHO могат да се правят само през определени периоди на годината, когато Земята и нейното колело с геокорона виждат обсерваторията.
Дизайнът на SWAN му позволява да измерва водородните атоми в геокорона и филтрира или изхвърля водородните атоми в космоса.
Учените, стоящи зад новото проучване, откриха, че слънчевата светлина компресира водородните атоми на деня на Земята, а също така създава повишена плътност от нощта. Тази плътност обаче е само относителна; дневният плътен регион има само 70 атома на кубичен сантиметър на 60 000 км над Земята. На разстоянието на Луната има само около 0,2 атома на куб.
“Луната лети през земната атмосфера", Каза Балюкин, водещ автор на документа, представящ резултатите. "Ние не бяхме наясно с това, докато не се справихме с наблюденията, направени преди две десетилетия от космическия кораб SOHO.”
Въпреки че геокорона се простира достатъчно далеч, за да обхване Луната, това не означава, че ще помогне космическото проучване по някакъв начин. Въпреки че водородът е удължаване на атмосферата, плътността на водородните атоми все още е толкова ниска, че е почти вакуум. Но това не прави тази констатация безсмислена, нито от дълъг изстрел.
“На Земята бихме го нарекли вакуум, така че този допълнителен източник на водород не е достатъчно важен, за да улесни космическото изследване", Казва Игор.
Но е важно, когато става дума за екзопланети. За планетите с водород в екзосферите им често се вижда водна пара по-близо до повърхността им. Такъв е случаят със Земята, Марс и Венера. Този факт може да бъде полезен, когато се опитвате да определите кои екзопланети могат да имат вода.
“Това е особено интересно, когато се търсят планети с потенциални резервоари на вода извън нашата Слънчева система", Обяснява Жан-Луп Берто, съавтор и бивш главен изследовател на SWAN.
Тази разширена атмосфера и ултравиолетовата в нея не представляват опасност за астронавтите при мисии в този космос. Има и ултравиолетово лъчение, свързано с геокорона, тъй като водородните атоми разпръскват слънчевата светлина във всички посоки, но въздействието върху астронавтите в лунната орбита би било незначително в сравнение с основния източник на радиация - Слънцето", Казва Жан-Луп Берто.
Но е възможно геокорона да пречи на астрономическите наблюдения, извършени близо до Луната. Това е нещо, което всеки лунен телескоп би трябвало да вземе предвид. "Космическите телескопи, наблюдаващи небето в ултравиолетови дължини на вълните, за да изучат химичния състав на звездите и галактиките, трябва да вземат това предвид, “Добавя Жан-Луп.
SOHO стартира през 1995 г. и изучава Слънцето повече от 20 години. Той все още е в орбита L1, въпреки че е проектиран за двугодишна мисия. През целия си живот досега има редица „първи“ под колана си.
Инструментът на SWHO на SOHO наблюдава геокорона на Земята три пъти между 1996 и 1998 г. Екипът реши да извлече тези данни от архивите на SOHO и да ги анализира допълнително. Това откритие ни кара да се чудим какви други открития са скрити в архивите му.
“Данните, архивирани преди много години, често могат да бъдат използвани за нова наука", Казва Бернхард Флек, учен от проекта на ESA SOHO. "Това откритие подчертава стойността на данните, събрани преди повече от 20 години и изключителните резултати на SOHO.”
Новото проучване е публикувано в Journal of Geophysical Research: Space Physics.
Източници:
- Документ за изследване: SWAN / SOHO Lyman?? картиране: Водородната геокорона се простира отвъд Луната
- ESA Press Release: Земната атмосфера се простира до Луната и отвъд нея
- Информационен лист на SOHO
