Строго говоря, между Землей и космосом нет строгих границ. Наша атмосфера не просто заканчивается на определенной высоте; постепенно стихает Новое исследование Российского института космических исследований (НИИИ) показывает, что наша атмосфера простирается до 630 000 км в космос.
Ведущий автор этого исследования - Игорь Балюкин. научный сотрудник НИИ России, Отдел планет, физики и малых тел Солнечной системы. Жан-Лу Берто из LATMOS в Университете Версаля-Сен-Квентин-ан-Ивелин, Франция, также принимал участие в исследовании. В исследовании использовались архивные данные SOHO (Солнечной и Гелиосферной обсерватории), чтобы найти газовое расширение атмосферы Земли.
Это исследование посвящено тому, что называется геокороной. Это огромное облако атомов водорода, которое расположено там, где атмосфера Земли сливается с космосом. SOHO имеет на борту 12 научных приборов, и один из них называется SWAN (Анизотропии солнечного ветра). SWAN смог отследить водородный сигнал от геокороны и обнаружить его внешние границы более точно, чем когда-либо прежде.
Астронавты Аполлона-16 фактически сняли геокорону с помощью первой камеры на лунной поверхности в 1972 году. Но в то время они не знали, что на самом деле все еще находятся в атмосфере Земли.
“Луна летит через атмосферу Земли.”
Игорь Балюкин, Российский центр космических исследований.
Это исследование также посвящено тому, что известно как альфа-свет Лимана. Это особая длина волны ультрафиолета, которая взаимодействует с атомами водорода. Атомы могут как поглощать, так и излучать этот свет. Проблема в том, что в атмосфере Земли этот свет поглощается. Единственный способ увидеть размеры короны - из космоса. Даже в этом случае наблюдения SWAN / SOHO можно проводить только в определенное время года, когда Земля и ее колесо геокороны попадают в поле зрения обсерватории.
Конструкция SWAN позволяет измерять атомы водорода в геокороне, а также отфильтровывать или выбрасывать атомы водорода в космосе.
Ученые, стоящие за новым исследованием, обнаружили, что солнечный свет сжимает атомы водорода на дневной стороне Земли, а также повышает плотность на ночной стороне. Однако эта плотность является только относительной; дневная плотная область имеет всего 70 атомов на кубический сантиметр на высоте 60000 км над Землей. На расстоянии Луны всего около 0,2 атомов на куб.
“Луна летит через атмосферу Земли», - сказал Балюкин, ведущий автор статьи, представляющей результаты. «Мы не знали об этом, пока не отряхнули наблюдения, сделанные более двух десятилетий назад космическим кораблем SOHO.”
Несмотря на то, что геокорона простирается достаточно далеко, чтобы охватить Луну, это не значит, что она каким-либо образом поможет освоению космоса. Хотя водород является продолжением атмосферы, плотность атомов водорода все еще настолько низка, что это в значительной степени вакуум. Но это не делает этот вывод бессмысленным.
“На Земле мы бы назвали это вакуумом, поэтому этот дополнительный источник водорода не является достаточно значительным для облегчения освоения космоса.», - говорит Игорь.
Но это важно, когда дело доходит до экзопланет. Для планет с водородом в их экзосфере водяной пар часто виден ближе к их поверхности. Это касается Земли, Марса и Венеры. Этот факт может быть полезен при попытке определить, на каких экзопланетах может быть вода.
“Это особенно интересно при поиске планет с потенциальными резервуарами воды за пределами нашей Солнечной системы», - объясняет Жан-Лу Берто, соавтор и бывший главный исследователь SWAN.
Эта расширенная атмосфера и ультрафиолет в ней не представляют опасности для космонавтов, выполняющих полеты в этой области космоса. Существует также ультрафиолетовое излучение, связанное с геокороной, поскольку атомы водорода рассеивают солнечный свет во всех направлениях, но воздействие на космонавтов на лунной орбите будет незначительным по сравнению с основным источником излучения - Солнцем», - говорит Жан-Лу Берто.
Но возможно, что геокороны могут мешать астрономическим наблюдениям, проводимым около Луны. Это то, что должен рассмотреть любой лунный телескоп. «Космические телескопы, наблюдающие небо в ультрафиолетовых лучах для изучения химического состава звезд и галактик, должны принять это во внимание», Добавляет Жан-Лу.
SOHO был запущен в 1995 году и занимается изучением Солнца более 20 лет. Он все еще находится на орбите L1, хотя и рассчитан на двухлетнюю миссию. За время своей жизни у него есть несколько «первых» под поясом.
Прибор SWHO SOHO трижды наблюдал геокорону Земли в период с 1996 по 1998 год. Группа решила извлечь эти данные из архивов SOHO и проанализировать их далее. Это открытие заставляет нас задуматься о том, какие другие открытия скрыты в его архивах.
“Данные, архивированные много лет назад, часто можно использовать для новой науки», - говорит Бернхард Флек, исследователь проекта ESA SOHO. «Это открытие подчеркивает ценность данных, собранных более 20 лет назад, и исключительную производительность SOHO..”
Новое исследование опубликовано в Журнал геофизических исследований: физика космоса.
Источники:
- Научно-исследовательская работа: Лебедь / SOHO Лиман?? картографирование: водородная геокорона простирается далеко за пределы луны
- Пресс-релиз ЕКА: атмосфера Земли простирается до Луны и за ее пределами
- SOHO Информационный бюллетень
