Земната атмосфера се състои от няколко слоя: тропосфера (горна граница 20 км), стратосфера (граница 50 км), мезосфера (граница 85 км), термосфера (граница 690 км) и екзосфера (граница 10 000 км). Дълго време така наречената линия на Карман, разположена на надморска височина от 100 километра, се приема като условна граница между земната атмосфера и пространството. Въпреки това, в хода на ново проучване, резултатите от което бяха публикувани в Journal of Geophysical Research: Space Physics, беше установено, че атмосферата на нашата планета е много по-сложна, отколкото може да изглежда на пръв поглед. Учените са открили, че границите му надхвърлят границите на Луната.
Пространството, включително Луната и което е външната част на най-горния слой на земната атмосфера, екзосферата, се нарича геокорона от изследователи. Това е облак от водородни атоми, който започва да свети, когато е изложен на ултравиолетово лъчение. Тъй като този облак е много тънък, измерването на действителните му граници се оказа предизвикателство. И така, според резултатите от предишни изследвания, горната граница на това пространство е определена от разстоянието на около 200 000 километра от Земята, точката, отвъд която налягането на слънчевия вятър вече надвишава силата на земната гравитация.
Международна научна група, ръководена от Игор Балюкин от Института за космически изследвания на Руската академия на науките, използваща данни, събрани от космическия кораб SOHO (Solar and Heliosspheric Observatory), който е съвместен проект на Европейската космическа агенция и американската космическа агенция NASA, успя да открие, че установената по-рано геокорона граница дори не се доближава до истинската. състояние на нещата. Изследователите са установили, че геокорона всъщност е дълга поне 630 000 километра. С други думи, това означава, че границите на нашата атмосфера са далеч отвъд границите на Луната, което от своя страна е само на 384 000 километра от нашата планета.
Границата на геокорона на Земята е маркирана в синьо (не за мащаб).
Това откритие се прави още по-интересно от факта, че е направено въз основа на данни от наблюдения, проведени от 1996 до 1998 г., тоест преди повече от 20 години. През цялото това време те лежаха в архива и чакаха анализ.
Данните са получени с помощта на високочувствителния инструмент SWAN на космическия кораб, предназначен за измерване на далечната ултравиолетова радиация на водородните атоми, наречен Lyman-alpha фотони. Невъзможно е да ги видите от Земята - те се поглъщат от вътрешните слоеве на атмосферата, следователно наблюденията трябва да се извършват директно в космоса. Например, астронавтите Аполон 16 успяха да снимат геокорона през 1972 г.
Снимка на геокорона на Земята, взета от Луната от астронавтите Аполон 16.
SWAN инструментът има предимството, че е в състояние да измерва избирателно радиацията на геокорона чрез филтриране на Лиман-алфа радиация от дълбокото пространство. Това позволи на учените да създадат по-точна карта на тази част от земната атмосфера.
Новото изследване не само помогна да се разбере истинският размер на геокорона, но също така показа, че налягането от слънчевата светлина увеличава плътността на водородните атоми от дневната страна на Земята и създава зона с повишена плътност от нощната страна. Независимо от това, дори и от дневната страна, тази плътност е доста ниска - на надморска височина от около 60 000 километра над повърхността на планетата тя е около 70 водородни атома на кубически сантиметър. В нощната част тя е още по-ниска и продължава да намалява до 0,2 атома на кубичен сантиметър, когато се приближава до циркуларната орбита.
Добрата новина, обясняват авторите на изследването, е, че тези частици няма да представляват допълнителна заплаха за астронавтите при бъдещи командировани мисии до Луната.
Лошата новина е, че геокорона може да пречи на бъдещите астрономически наблюдения, които ще бъдат направени близо до Луната.
Последният може да се отбележи един интересен факт. Ако данните от изследванията са верни, тогава от техническа гледна точка, дори в условията на космически изстрелвания, човек никога не е напускал земната атмосфера.