Ученые сделали потрясающее открытие: оказывается, атмосфера Земли простирается в космос намного дальше, чем считалось ранее - она растянулась в космическое пространство на расстояние в 50 диаметров Земли. А это значит, что эта геокорона не только достает Луны, но и распространяется далеко за нее. Правда, этот газовый шлейф чрезвычайно разрежен: возле Луны в нем содержится всего 0,2 атома водорода на кубический сантиметр, сообщают исследователи.
Атмосфера нашей Земли - это не только жизненно важная оболочка для всей жизни на нашей планете, но и сложная, многослойная система. Она теряет газы, улетучивающиеся космос, ее плотность уменьшается с ростом высоты, при этом также изменяется и ее состав. Таким образом, в экзосфере, самом внешнем слое, который начинается с высоты от 400 до 1000 километров, присутствует только самый легкий газ - водород. Но вот как далеко простирается эта экзосфера, до сих пор было неясно.
Взгляд в геокорону извне
Поразительный ответ на этот вопрос нашел Игорь Балюкин из Российского центра космических исследований в Москве и его команда. Для своего исследования они повторно проанализировали данные космической обсерватории Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), полученные еще в 1990-х годах. Спутник вращается по орбите в точке Лагранжа 1, в 1,5 миллионе километров от Земли в направлении Солнца.
И что интересно: на этом далеком боевом посту SOHO находится в идеальном положении для картирования земной экзосферы. А все потому, что разреженная водородная дымка, также называемая геокороной, специфическим образом рассеивает ультрафиолетовое излучение и, таким образом, создает характерный спектральный отпечаток. Этот так называемый свет Лайма-альфа виден только из космоса, потому что внутренняя атмосфера Земли просто отфильтровывает это излучение.
Еще астронавты лунной миссии «Аполлон-16» сняли ультрафиолетовое излучение геокороны специальной камерой. «Тогда они даже предположить не могли, что продолжали находиться внутри этого шлейфа, даже находясь на лунной поверхности», - говорит коллега Балюкина Жан-Лу Берто.
Газовый шлейф простирается далеко за Луну
И вот теперь новая оценка данных SOHO показала: геокорона простирается на 630 000 километров вглубь космоса, что соответствует примерно 50 диаметрам Земли. «Это беспрецедентное расстояние, и оно охватывает всю орбиту Луны», - говорят исследователи. Соответственно, тонкая экзосфера Земли охватывает - невидимо и едва поддаваясь измерению - даже естественный спутник Земли и его поверхность. «А это значит, что Луна, в принципе, летит сквозь атмосферу Земли», - говорит Балюкин.
Правда, водородный шлейф нашей планеты на таком расстоянии чрезвычайно тонок и разрежен. Исследователи определили, что уже на высоте 60 000 километров обнаруживается лишь около 70 атомов водорода на кубический сантиметр. А на высоте Луны плотность падает всего до 0,2 атома на кубический сантиметр. «На Земле это бы уже считалось вакуумом», - объясняет Балюкин. - «И в этом смысле этого совершенно недостаточно, чтобы как-то влиять на исследование Луны».
Важно для будущих лунных телескопов
Для будущих лунных астронавтов присутствие чрезвычайно тонкой водородной дымки не имеет какого-то значения. Но это может быть важным для телескопа, установленного на Луне - например, на ее обратной стороне или на лунной орбите. «Размещённые на Луне или возле нее телескопы, которые сканируют небо в ультрафиолетовых лучах для определения химического состава звезд и галактик, в будущем должны будут учитывать и наличие такой геокороны», - объясняет Берто.
Но новые результаты также могут быть интересными и для исследования планет за пределами Солнечной системы. Ведь у них экзосфера тоже может простираться значительно дальше, чем это принято считать сейчас. «Особый интерес это представляет при поиске планет с потенциальными водными ресурсами за пределами нашей Солнечной системы», - говорит Берто.
