Stingri sakot, starp Zemi un kosmosu nav stingru robežu. Mūsu atmosfēra nebeidzas tikai noteiktā augstumā; tas iziet pakāpeniski. Jauns Krievijas Kosmosa pētniecības institūta (SRI) pētījums rāda, ka mūsu atmosfēra kosmosā sniedzas līdz 630 000 km.
Šī pētījuma galvenais autors ir Igors Baliukins. Krievijas SRI, Planētu, fizikas un Saules sistēmas mazo ķermeņu departamenta pētnieks. Pētījumā tika iesaistīts arī Žans Loups Bertaukss no LATMOS Universitātes de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines, Francija. Pētījumā tika izmantoti SOHO (Saules un heliosfēras observatorijas) arhīva dati, lai atrastu Zemes atmosfēras gāzveida paplašinājumu.
Šis pētījums attiecas uz tā saukto ģeokoronu. Tas ir plašs ūdeņraža atomu mākonis, kas atrodas tur, kur Zemes atmosfēra saplūst ar kosmosu. SOHO bortā ir 12 zinātnes instrumenti, un vienu no tiem sauc par SWAN (Saules vēja anizotropijas.) SWAN spēja izsekot ūdeņraža signālu no ģeokoronas un precīzāk noteikt tā ārējās robežas nekā jebkad agrāk.
Apollo 16 astronauti ar pirmo kameru uz Mēness virsmas 1972. gadā fotografēja ģeokoronu. Bet tajā laikā viņi nezināja, ka viņi joprojām atrodas Zemes atmosfērā.
“Mēness lido pa Zemes atmosfēru.”
Igors Baliukins, Krievijas Kosmosa pētījumu centrs.
Šis pētījums attiecas arī uz tā saucamo Limana-alfa gaismu. Tas ir noteikts ultravioletā viļņa garums, kas mijiedarbojas ar ūdeņraža atomiem. Atomi var gan absorbēt, gan izstarot šo gaismu. Problēma ir tā, ka Zemes atmosfērā šī gaisma ir absorbēta. Vienīgais veids, kā redzēt koronas apmēru, ir no kosmosa. Arī tad SWAN / SOHO novērojumus var veikt tikai noteiktos gada periodos, kad Zeme un tās ģeokoronas ritenis ir skatāmi uz observatoriju.
SWAN dizains ļauj tai izmērīt ūdeņraža atomus ģeokoronā un filtrēt vai izmest ūdeņraža atomus telpā.
Jaunā pētījuma zinātnieki atklāja, ka saules gaisma saspiež ūdeņraža atomus Zemes diennakts laikā, un tas rada arī pastiprinātu blīvumu nakts pusē. Tomēr šis blīvums ir tikai relatīvs; diennakts blīvajā reģionā ir tikai 70 atomi uz kubikcentimetru 60 000 km virs Zemes. Mēness attālumā ir tikai aptuveni 0,2 atomi uz cc.
“Mēness lido pa Zemes atmosfēru, ”Sacīja Baliukins, vadošais darba autors, kas iepazīstina ar rezultātiem. “Mēs to nezinājām, kamēr netika iznīcināti novērojumi, ko pirms vairāk nekā divām desmitgadēm veica kosmosa kuģis SOHO.”
Pat ja ģeokorona sniedzas pietiekami tālu, lai aptvertu Mēnesi, tas nenozīmē, ka tas kaut kādā veidā palīdzētu kosmosa izpētē. Lai arī ūdeņradis ir atmosfēras paplašinājums, ūdeņraža atomu blīvums joprojām ir tik zems, ka tas gandrīz rada vakuumu. Bet tas nenozīmē, ka šis atradums kļūst bezjēdzīgs, arī ne no tālienes.
“Uz Zemes mēs to sauktu par vakuumu, tāpēc šis papildu ūdeņraža avots nav pietiekami nozīmīgs, lai atvieglotu kosmosa izpēti, ”Saka Igors.
Bet tas ir nozīmīgi, kad runa ir par eksoplanetām. Planētām, kuru eksosfērās ir ūdeņradis, ūdens tvaiki bieži tiek novēroti tuvāk to virsmai. Tas attiecas uz Zemi, Marsu un Venēru. Šis fakts varētu būt noderīgs, mēģinot noteikt, kurām eksoplanetām varētu būt ūdens.
“Tas ir īpaši interesanti, meklējot planētas ar iespējamiem ūdens rezervuāriem ārpus mūsu Saules sistēmas, ”Skaidro Žans Lūps Bertaukss, SWAN līdzautors un bijušais galvenais izmeklētājs.
Šī paplašinātā atmosfēra un tajā esošais ultravioletais starojums nerada briesmas astronautiem, kuri dodas misijās šajā kosmosa reģionā. Ar ģeokoronu ir saistīts arī ultravioletais starojums, jo ūdeņraža atomi izkliedē saules gaismu visos virzienos, taču ietekme uz astronautiem Mēness orbītā būtu niecīga salīdzinājumā ar galveno starojuma avotu - Sauli, ”Saka Žans Lups Bertaukss.
Bet ir iespējams, ka ģeokorona varētu traucēt astronomiskos novērojumus, kas veikti netālu no Mēness. Tas ir kaut kas, kas būtu jāņem vērā jebkuram Mēness teleskopam. “Kosmiskajiem teleskopiem, kas novēro debesis ultravioleto viļņu garumā, lai izpētītu zvaigžņu un galaktiku ķīmisko sastāvu, tas būtu jāņem vērā, ”Piebilst Žans Lūps.
SOHO tika uzsākta 1995. gadā, un tā ir pētījusi Sauli vairāk nekā 20 gadus. Tas joprojām atrodas L1 apkārtnē, kaut arī tas bija paredzēts divu gadu misijai. Līdzšinējā dzīves laikā tai ir virkne “pirmo reizi” zem jostas.
SOHO SWAN instruments no 1996. gada līdz 1998. gadam trīs reizes novēroja Zemes ģeokoronu. Komanda nolēma iegūt šos datus no SOHO arhīviem un analizēt tos tālāk. Šis atklājums liek mums aizdomāties, kādi citi atklājumi ir paslēpti tā arhīvos.
“Pirms daudziem gadiem arhivētos datus bieži var izmantot jaunām zinātnēm, ”Saka Bernhards Fleks, ESA SOHO projekta zinātnieks. “Šis atklājums uzsver pirms 20 gadiem savākto datu vērtību un SOHO izcilo sniegumu.”
Jaunais pētījums ir publicēts Ģeofizisko pētījumu žurnāls: Kosmosa fizika.
Avoti:
- Pētniecības dokuments: SWAN / SOHO Lyman?? kartēšana: ūdeņraža ģeokorona sniedzas tālu aiz Mēness
- ESA paziņojums presei: Zemes atmosfēra izstiepjas uz Mēness un ārpus tās
- SOHO faktu lapa
