Szigorúan véve, a Föld és az űr között nincs szigorú határ. A légkörünk nem csak egy bizonyos magasságon ér véget; fokozatosan válik ki. Az Oroszországi Űrkutató Intézet (SRI) egy új tanulmánya azt mutatja, hogy légkörünk 630 000 km-re terjed ki az űrben.
A tanulmány vezető szerzője Igor Baliukin. az oroszországi SRI, a Bolygók, Fizika és Naprendszer Kis Testének Tanszékének kutatója. Jean-Loup Bertaux, a Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines Egyetemen (LATMOS), a franciaországi LATMOS-ban szintén részt vett a tanulmányban. A tanulmány a SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) archív adatait felhasználta a Föld légkörének gáznemű kiterjesztésének felkutatására.
Ez a tanulmány a geokoronának hívja. Ez egy hatalmas hidrogénatom-felhő, amelyben a Föld légköre összeolvad az űrrel. A SOHO-nak 12 tudományos műszere van a fedélzeten, és az egyiket SWAN-nek hívják (Solar Wind Anisotropies.) A SWAN képes volt követni a geokoronából származó hidrogénjelet és pontosabban felfedezni annak külső határait, mint valaha.
Az Apollo 16 űrhajósok valójában 1972-ben fényképeztek a geokoronáról az első kamerával a holdfelszínen. De akkoriban nem tudták, hogy valójában még mindig a Föld légkörében vannak.
“A Hold a Föld légkörén repül.”
Igor Baliukin, Oroszország Űrkutató Központja.
Ez a tanulmány arról szól, hogy Lyman-alfa fényként ismert. Ez egy olyan ultraibolya hullámhossz, amely kölcsönhatásba lép a hidrogénatomokkal. Az atomok mind képesek abszorbeálni és kibocsátani ezt a fényt. A probléma az, hogy a Föld légkörén belül ez a fény elnyelődik. A korona mértékét csak az űrből lehet megtekinteni. A SWAN / SOHO megfigyelések akkor is elvégezhetők csak bizonyos évszakokban, amikor a Föld és annak geokoronája a csillagvizsgálóra néz.
A SWAN kialakítása lehetővé teszi a hidrogénatomok mérését a geokoronában, valamint a hidrogénatomok kiszűrését vagy eltávolítását az űrben.
Az új tanulmány mögött meghúzódó tudósok megállapították, hogy a napfény összenyomja a hidrogénatomokat a Föld nappali részén, és az éjszakai oldal fokozott sűrűséget is eredményez. Ez a sűrűség azonban csak relatív; a nappali sűrűségű térségben csak 70 atom / köbcentiméter van, 60 000 km-re a Föld felett. A Hold távolságra csak kb. 0,2 atom van cm3-enként.
“A Hold a Föld légkörén repül”- mondta Baliukin, az eredményt bemutató cikk vezető szerzője. „Nem tudtunk róla, amíg nem távolítottuk el a SOHO űrhajó által két évtizeddel ezelőtt tett megfigyeléseket.”
Annak ellenére, hogy a geokorona elég messzire kiterjed a Hold befedésére, ez még nem jelenti azt, hogy bármilyen módon elősegítené az űrkutatást. Bár a hidrogén a légkör meghosszabbítása, a hidrogénatomok sűrűsége még mindig olyan alacsony, hogy ez nagyjából vákuum. De ez nem teszi ezt a megállapítást értelmetlennek, nem is hosszú távon.
“A Földön vákuumnak nevezzük, tehát ez a további hidrogénforrás nem elég jelentős ahhoz, hogy megkönnyítse az űrkutatást”- mondja Igor.
De az exoplanetek szempontjából jelentős. Az exoszférájukban hidrogénatomokkal rendelkező bolygók esetében a vízgőzöt gyakran közelebb látják a felületükhöz. Ez vonatkozik a Földre, a Marsra és a Vénuszra. Ez a tény segíthet annak meghatározásában, hogy mely exoplaneteknek lehet vize.
“Ez különösen érdekes, ha olyan bolygót keresünk, ahol potenciális víztartályok vannak a Naprendszerünkön”- magyarázza Jean-Loup Bertaux, a SWAN társszerzője és volt kutatója.
Ez a kibővített légkör és az abban levő ultraibolya nem jelentenek veszélyt az űrhajósok küldetésein részt vevő űrhajósok számára. A geokoronához ultraibolya sugárzás is társul, mivel a hidrogénatomok minden irányba szétszórják a napfényt, de a holdpálya űrhajósaira gyakorolt hatás elhanyagolható lenne a fő sugárzási forráshoz - a Naphoz képest.”- mondja Jean-Loup Bertaux.
De valószínű, hogy a geokorona zavarhatja a Hold közelében végrehajtott csillagászati megfigyeléseket. Ez olyasmi, amelyet minden hold távcsőnek figyelembe kellene vennie. „A csillagok és galaxisok kémiai összetételének tanulmányozására az égbolt ultraibolya hullámhosszon megfigyelő űrteleszkópjainak ezt figyelembe kell venniük”- tette hozzá Jean-Loup.
A SOHO-t 1995-ben hozták létre, és több mint 20 éve vizsgálja a Napot. Még mindig felmegy az L1 körüli pályán, bár egy kétéves küldetésre tervezték. Eddigi élettartama alatt számos „első” esik az öv alatt.
Az SOHO SWAN műszere 1996 és 1998 között háromszor megfigyelte a Föld geokoronáját. A csapat úgy döntött, hogy kihozza ezeket az adatokat a SOHO archívumból, és tovább elemzi azokat. Ez a felfedezés arra készteti, hogy vajon mi más felfedezés rejtve van az archívumban.
“A sok évvel ezelőtt archivált adatok gyakran felhasználhatók új tudományra”- mondta Bernhard Fleck, az ESA SOHO projekttudós. „Ez a felfedezés rávilágít a több mint 20 évvel ezelőtt összegyűjtött adatok értékére és a SOHO kivételes teljesítményére.”
Az új tanulmányt a Geofizikai kutatási folyóirat: Űrfizika.
Forrás:
- Kutatási cikk: SWAN / SOHO Lyman?? feltérképezés: A hidrogén-geokorona jóval túlmutat a Holdon
- ESA sajtóközlemény: A Föld légköre kinyúlik a Holdra és azon túl
- SOHO adatlap
