嚴格地說,地球和太空之間沒有嚴格的界限。我們的大氣層不會在某一高度結束,它只是會逐漸消失。
俄羅斯空間研究所(SRI)的一項新研究表明,我們的大氣層向太空延伸了63萬公裡。要知道,地球和月球之間的距離是38萬公裡。
這項研究的主要作者是Igor Baliukin。俄羅斯SRI、行星、物理和太陽系小天體系的一名研究人員。
法國凡爾賽-聖昆廷-伊維林大學LATMOS的Jean-Loup Bertaux也參與了這項研究。
這項研究利用SOHO(太陽和日光層觀測站)的檔案數據來尋找地球大氣層的氣體延伸。
這是一個巨大的氫原子云,位於地球大氣層與空間融合的地方。
SOHO船上有12臺科學儀器,其中一臺叫做天鵝號(Swan)(太陽風各向異性)。
天鵝能夠追蹤來自地冕的氫信號,並比以往任何時候都能更精確地探測到它的外部邊界。
阿波羅16號太空人於1972年在月球表面用第一架照相機拍攝了地冕的照片。
但在那個時候,他們並不知道他們實際上還在地球的大氣層裡。
這項研究也是關於所謂的萊曼-阿爾法光。它是一種特殊波長的紫外線,與氫原子相互作用。原子既能吸收又能發射這種光。問題是,在地球大氣層內部,這種光被吸收了。只有從太空才能看到日冕的範圍。
即使在那時,SWAN/SOHO的觀測也只能在一年中的某些時間進行,那時地球及其地冕輪子進入天文臺的視野。
天鵝的設計使它能夠測量地冕中的氫原子,並過濾或丟棄空間中的氫原子。
這項新研究背後的科學家們發現,陽光在地球的白天壓縮氫原子,在夜間也會產生更高的密度。
然而,這種密度只是相對的;在離地球60,000公裡處,白天密度區每立方釐米只有70個原子。在月球的距離上,每毫升只有0.2個原子。
發表這一結果的論文的主要作者巴柳金說:「月球在地球大氣層中飛行。」
「直到20多年前,我們對SOHO太空飛行器的觀測結果進行了掃除之後,我們才意識到這一點。」
儘管地冕延伸到足以覆蓋月球,但這並不意味著它將以任何方式幫助空間探索。雖然氫是大氣的延伸,但是氫原子的密度仍然很低,幾乎是真空。
但這並不會讓這個發現變得毫無意義。伊戈爾說:「在地球上,我們稱之為真空,所以這種額外的氫源不夠重要,不足以促進空間探索。」
但當涉及到系外行星時,這一點是很重要的。對於有氫存在的行星來說,水蒸氣通常離它們的表面更近。地球、火星和金星就是這種情況。在試圖確定哪些系外行星可能有水時,這一事實可能會有所幫助。
「在尋找太陽系以外有潛在水資源的行星時,這一點特別有趣,」天鵝「的合著者和前首席研究員Jean-LoupBertaux解釋說。
這種擴展的大氣和它中的紫外線不會對在這個空間區域執行任務的太空人構成任何危險。
由於氫原子向四面八方散射陽光,也有與地冕有關的紫外線輻射,但與主要的輻射源-太陽相比,對月球軌道上的太空人的影響是微不足道的,「Jean-Loup Bertaux說。
但也有可能是地冕幹擾了在月球附近進行的天文觀測。這是任何月球望遠鏡都必須考慮的問題。
「太空望遠鏡用紫外線觀測天空以研究恆星和星系的化學成分需要考慮到這一點,」Jean-Loup補充道。
SOHO於1995年發射升空,20多年來一直在研究太陽。它仍然在L1軌道上運行,儘管它是為期兩年的飛行任務而設計的。在其一生中,到目前為止,有許多「第一」發現在它的名下。
1996年至1998年期間,SOHO的SWAN儀器三次觀測地球的地冕。研究小組決定從SOHO檔案中檢索這些數據,並對其進行進一步分析。
歐空局SOHO項目科學家伯恩哈德·弗萊克(BernhardFleck)表示:「許多年前存檔的數據往往可以被用於新的科學。」
「這一發現突顯了20多年前收集的數據的價值和SOHO卓越的表現。」