Strengt taget er der ikke strenge grænser mellem Jorden og rummet. Vores atmosfære slutter ikke bare i en bestemt højde; det peter ud gradvist. En ny undersøgelse fra Ruslands rumforskningsinstitut (SRI) viser, at vores atmosfære strækker sig til 630.000 km ud i rummet.
Den største forfatter af denne undersøgelse er Igor Baliukin. en forsker ved Ruslands SRI, Institut for Planeter, Fysik og solsystemer Små organer. Jean-Loup Bertaux fra LATMOS ved Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines, Frankrig var også involveret i undersøgelsen. Undersøgelsen brugte arkivdata fra SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) til at finde den gasformige udvidelse af Jordens atmosfære.
Denne undersøgelse handler om, hvad der kaldes geocorona. Det er en enorm sky af brintatomer, der er placeret, hvor Jordens atmosfære smelter sammen med rummet. SOHO har 12 videnskabsinstrumenter ombord, og et af dem kaldes SWAN (Solar Wind Anisotropies.) SWAN var i stand til at spore brintsignalet fra geocorona og opdage dets ydre grænser mere præcist end nogensinde før.
Apollo 16 astronauter tog faktisk billeder af geocorona med det første kamera på månens overflade, i 1972. Men på det tidspunkt vidste de ikke, at de faktisk stadig var inde i Jordens atmosfære.
“Månen flyver gennem Jordens atmosfære.”
Igor Baliukin, Ruslands rumforskningscenter.
Denne undersøgelse handler også om, hvad der er kendt som Lyman-alpha light. Det er en bestemt bølgelængde af ultraviolet, der interagerer med brintatomer. Atomerne kan både absorbere og udsende dette lys. Problemet er, at dette lys absorberes i Jordens atmosfære. Den eneste måde at se omfanget af koronaen er fra rummet. Selv da kan SWAN / SOHO-observationer kun tages på bestemte tidspunkter af året, når Jorden og dens geocorona-hjul ses i betragtning af observatoriet.
SWANs design giver det mulighed for at måle hydrogenatomer i geocorona og filtrere ud eller kassere hydrogenatomer i rummet.
Videnskabsmændene bag den nye undersøgelse fandt, at sollys komprimerer brintatomer på Jordens dagside, og det producerer også forbedret tæthed på nattsiden. Denne tæthed er imidlertid kun relativ; den dagtætte region har kun 70 atomer pr. kubikcentimeter 60.000 km over Jorden. I månens afstand er der kun ca. 0,2 atomer pr. Cm3.
“Månen flyver gennem Jordens atmosfære, ”Sagde Baliukin, hovedforfatter af papiret, der præsenterede resultaterne. ”Vi var ikke opmærksomme på det, før vi støvede op observationer foretaget for over to årtier siden af SOHO-rumfartøjet.”
Selvom geocorona strækker sig langt nok til at omfatte Månen, betyder det ikke, at den på nogen måde ville hjælpe rumforskning. Selvom brintet er en udvidelse af atmosfæren, er densiteten af brintatomer stadig så lav, at det stort set er et vakuum. Men det gør ikke denne funding meningsløs, ikke ved et langskud.
“På Jorden vil vi kalde det vakuum, så denne ekstra kilde til brint er ikke betydelig nok til at lette rumforskning, ”Siger Igor.
Men det er vigtigt, når det kommer til eksoplaneter. For planeter med brint i deres eksosfærer ses ofte vanddamp tættere på deres overflade. Det er tilfældet for Jorden, Mars og Venus. Denne kendsgerning kan være nyttig, når man prøver at bestemme, hvilke exoplaneter der måske har vand.
“Dette er især interessant, når vi leder efter planeter med potentielle reservoirer af vand ud over vores solsystem, ”Forklarer Jean-Loup Bertaux, medforfatter og tidligere hovedetterforsker af SWAN.
Denne udvidede atmosfære og den ultraviolette deri udgør ingen fare for astronauter ved missioner i denne region af rummet. Der er også ultraviolet stråling forbundet med geocorona, da brintatomerne spreder sollys i alle retninger, men påvirkningen på astronauter i en månebane ville være ubetydelig sammenlignet med den vigtigste strålekilde - Solen, ”Siger Jean-Loup Bertaux.
Men det er muligt, at geocorona kan forstyrre astronomiske observationer udført i nærheden af Månen. Dette er noget, som ethvert måneteleskop skulle overveje. ”Rumteleskoper, der observerer himlen i ultraviolette bølgelængder for at undersøge den kemiske sammensætning af stjerner og galakser, ville være nødt til at tage dette i betragtning, Tilføjer Jean-Loup.
SOHO blev lanceret i 1995 og har studeret Solen i over 20 år. Det er stadig der oppe, der kredser om L1, selvom det var designet til en to-årig mission. I løbet af sin levetid hidtil har det et antal "firsts" under sit bælte.
SOHOs SWAN-instrument observerede Jordens geocorona tre gange mellem 1996 og 1998. Holdet besluttede at hente disse data fra SOHO-arkiverne og analysere dem nærmere. Denne opdagelse får os til at undre os over, hvilke andre opdagelser der er skjult i dens arkiver.
“Data arkiveret for mange år siden kan ofte udnyttes til ny videnskab, ”Siger Bernhard Fleck, ESA SOHO-projektforsker. ”Denne opdagelse fremhæver værdien af data indsamlet for over 20 år siden og SOHO's enestående ydeevne.”
Den nye undersøgelse offentliggøres i Journal of Geophysical Research: Space Physics.
Kilder:
- Forskningsartikel: SWAN / SOHO Lyman?? kortlægning: Hydrogen Geocorona strækker sig langt ud over månen
- ESA Pressemeddelelse: Jordens atmosfære strækker sig ud til månen og ud over det
- SOHO Faktaark
