Jordens atmosfär består av flera lager: troposfären (övre gräns 20 km), stratosphere (50 km), mesosfären (gränsen 85 km), termosfären (690 km gränsen) och ectosphere (max 10 000 mil). Under en lång tid som de traditionella gränserna mellan Jordens atmosfär och rymd är så kallade raden av Fickan, som ligger på en höjd av 100 kilometer. Men i den nya studien, vars resultat publiceras i Journal of Geophysical Research: rymdfysik, konstaterades det att atmosfären på vår planet är mycket mer komplicerat än det kan verka vid första anblicken. Forskare har funnit att dess gränser går långt bortom månen.
Utrymme omfattar inklusive månen och en yttre del av det översta lagret av Jordens atmosfär, ekosfär, forskare kallas geocorona. Det är ett moln av väte atomer, som lyser när den exponeras för ultraviolett strålning. Eftersom detta moln är mycket urladdat, mäta den faktiska gränsen var en svår uppgift. Så, enligt resultaten av tidigare studier, är den övre gränsen av det här utrymmet bestäms av avstånd av ca 200 000 kilometer från Jorden, en punkt där trycket av solvinden som redan täcker gravitationskraften från Jorden.
Den internationella vetenskapliga team som leds av Igor-Balakina från space research Institute med hjälp av data som samlas in av rymdfarkoster SOHO (Solar and Heliospheric Observatory), som är ett gemensamt projekt av den Europeiska rymdorganisationen och amerikanska rymdorganisationen NASA kunde bestämma att den tidigare fastställda gränser geocorona inte ens nära motsvarar den verkliga situationen. Forskarna fann att längden på geocorona faktiskt är minst 630, 000 kilometer. Med andra ord, detta innebär att gränserna för vår atmosfär är långt bortom månen, som i sin tur bort från vår planet endast 384 000 kilometer.
“Månen är i jordens atmosfär. Detta var inte känt förrän då, tills en analys genomfördes av data som samlas in av space Observatory SOHO,” — säger studiens huvudförfattare Igor Balykin från rymdforskning Institutet för RAS.
Den blå färgen är markerade gränsen för geocorona på Jorden (ej skalenliga)
Ännu mer intressant är att denna upptäckt är det faktum att det var gjort på grundval av observationer som genomförs från och med 1996 till och med 1998 år, mer än 20 år sedan. Alla här gången de var i arkivet, väntar på analys.
Data erhölls med hjälp av en mycket känslig instrument SWAN rymdfarkoster som utformats för att mäta långt ultraviolett strålning av väte atomer, vilka kallas fotoner i linje Lyman-alfa. Att se dem från Jorden är omöjligt – de konsumeras av atmosfären, så iakttagelser som bör genomföras omgående i rymden. Till exempel, astronauterna mission “Apollo-16” har möjlighet att fotografera geocorona 1972.
“På den tiden var på månens yta, astronauterna inte ens misstänker att det i själva verket är inne geocorona, säger co-författare av den nya studien och en tidigare anställd i forskningsprogrammet av solvinden, inom ramen för den SOHO uppdrag, Jean-Loup Berto från University of Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines (Frankrike).
Geocorona bild av Jorden tagen från månen med astronauterna på uppdrag “Apollo-16”
Fördelen med verktyget SWAN är att det är möjligt att selektivt utföra mätning av strålning geocorona, filtrering strålning av Lyman-alfa som kommer från rymden. Detta är vad som har gjort att forskare för att skapa en mer exakt karta över denna del av jordens atmosfär.
Den nya studien har inte bara bidragit till att förstå den verkliga storleken av geocorona, men visade också att trycket av solljus ökar densiteten av väteatomer på dagen sidan av Jorden och skapar en region med hög densitet på natten sida. Men även på den ljusa sidan, denna densitet är ganska låg på en höjd av ca 60 000 kilometer ovanför jordens yta är ca 70 väteatomer per kubikcentimeter. Från natten sidan är det ännu lägre och fortsätter att minska fram till 0,2 atom per kubikcentimeter närmare månens bana.
– Vi brukar kalla det vakuum. Därför är förekomsten av sådana ytterligare en källa som avger ultraviolett ljus, väte kan i detta fall kunna underlätta utforskning av rymden,” — säger Balykin.
Den goda nyheten är, förklarar författarna studien att dessa partiklar inte kommer att skapa något ytterligare hot mot astronauter i framtida bemannade uppdrag till månen.
“I geocorona också att det är ultraviolett strålning, eftersom väte atomer avger ljus i alla riktningar, men dess effekt på astronauter i omloppsbana runt månen kommer att vara försumbar i jämförelse med den primära strålningen källa är Solen”, förklarar Jean-Loup Berto.
Den dåliga nyheten är att geocorona kan störa framtida astronomiska observationer, som kommer att hållas nästa till Månen.
“När du använder rymdteleskop som arbetar ultravioletta våglängdsområdet för att studera den kemiska sammansättningen av stjärnor och galaxer, kommer att ha att ta hänsyn till den faktorn tillgänglighet av geocorona på Jorden”, tillägger Berto.
Den senare, kan vi nämna ett intressant faktum. Om dessa studier är rätt, ur en teknisk synvinkel, även i termer av utrymme lanserar man aldrig lämnat Jordens atmosfär.
För att diskutera ingående av forskare i vårt Telegram chatt.