Jordens atmosfære består av flere lag: troposfæren (øvre grense på 20 km), stratosfæren (grensen til 50 km), mesosfæren (grensen til 85 km), termosfæren (grensen til 690 km) og eksosfæren (grensen på 10.000 km). I så lang tid har den såkalte Karman-linjen, som ligger i en høyde av 100 kilometer, blitt tatt som en betinget grense mellom jordas atmosfære og rom. Imidlertid ble det i løpet av en ny studie, hvis resultater ble publisert i Journal of Geophysical Research: Space Physics, funnet at atmosfæren på planeten vår er mye mer sammensatt enn den kan virke ved første øyekast. Forskere har funnet ut at dens grenser går langt utenfor månens grenser.
Plassen, inkludert månen og som er den ytre delen av det øverste laget av jordas atmosfære, eksosfæren, kalles geocorona av forskere. Det er en sky av hydrogenatomer som begynner å gløde når de blir utsatt for ultrafiolett stråling. Siden denne skyen er veldig tynn, viste det seg å være en utfordring å måle dens faktiske grenser. I følge resultatene fra tidligere studier ble den øvre grensen for dette rommet bestemt av avstanden på rundt 200 000 kilometer fra Jorden, det punktet utenfor hvilket trykket fra solvinden allerede overstyrer kraften til jordens tyngdekraft.
En internasjonal vitenskapelig gruppe ledet av Igor Balyukin fra Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences ved bruk av data samlet inn av SOHO (Solar and Heliospheric Observatory), som er et felles prosjekt av European Space Agency og det amerikanske romfartsbyrået NASA, var i stand til å finne ut at den tidligere etablerte geocorona-grensen ikke en gang kommer nær den virkelige. tingenes tilstand. Forskere har slått fast at geocorona faktisk er minst 630.000 kilometer lang. Med andre ord betyr dette at grensene for atmosfæren vår er langt utenfor månens grenser, som igjen bare er 384 000 kilometer fra planeten vår.
Grensen for jordas geocorona er markert med blått (ikke i skala).
Denne oppdagelsen blir gjort enda mer interessant ved at den ble gjort på bakgrunn av observasjonsdata fra 1996 til 1998, det vil si mer enn 20 år siden. Hele denne tiden lå de i arkivet og ventet på analyse.
Dataene ble innhentet ved bruk av romfartøyets svært følsomme SWAN-instrument, designet for å måle den langt ultrafiolette strålingen av hydrogenatomer, kalt Lyman-alpha-fotoner. Det er umulig å se dem fra jorden - de blir absorbert av de indre lagene i atmosfæren, derfor må observasjoner utføres direkte i rommet. For eksempel klarte Apollo 16-astronautene å fotografere geocorona i 1972.
Et fotografi av jordas geocorona tatt fra månen av Apollo 16 astronauter.
SWAN-instrumentet har fordelen av å være i stand til selektivt å måle geocorona-stråling ved å filtrere ut Lyman-alfa-stråling fra dype rom. Det er dette som gjorde det mulig for forskere å lage et mer nøyaktig kart over denne delen av jordens atmosfære.
Den nye studien bidro ikke bare til å forstå den sanne størrelsen på geocorona, men viste også at trykket fra sollys øker tettheten av hydrogenatomer på dagsiden av jorden og skaper et område med økt tetthet på nattsiden. Likevel, selv på dagtidssiden, er denne tettheten ganske lav - i en høyde på rundt 60 000 kilometer over overflaten av planeten er den omtrent 70 hydrogenatomer per kubikkcentimeter. På nattsiden er den enda lavere og fortsetter å synke ned til 0,2 atomer per kubikkcentimeter når den nærmer seg circumlunar bane.
Den gode nyheten, forklarer forfatterne av studien, er at disse partiklene ikke vil utgjøre noen ekstra trussel for astronauter på fremtidige bemannede oppdrag mot Månen.
Den dårlige nyheten er at geocorona kan forstyrre fremtidige astronomiske observasjoner som vil bli gjort nær Månen.
Den siste kan bemerkes som et interessant faktum. Hvis forskningsdataene er riktige, har en person fra teknisk synspunkt, selv i forhold til romoppskytninger, aldri forlatt jordens atmosfære.
