De atmosfeer van de aarde bestaat uit verschillende lagen: de troposfeer (bovengrens 20 km), stratosfeer (grens 50 km), mesosfeer (grens 85 km), thermosfeer (grens 690 km) en exosfeer (grens 10.000 km). De zogenaamde Karman-lijn, gelegen op een hoogte van 100 kilometer, is lange tijd als voorwaardelijke grens tussen de atmosfeer en de ruimte van de aarde gebruikt. In de loop van een nieuwe studie, waarvan de resultaten werden gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research: Space Physics, werd echter ontdekt dat de atmosfeer van onze planeet veel complexer is dan op het eerste gezicht lijkt. Wetenschappers hebben ontdekt dat de grenzen veel verder gaan dan de grenzen van de maan.
De ruimte, inclusief de maan en die het buitenste deel is van de bovenste laag van de atmosfeer van de aarde, de exosfeer, wordt door onderzoekers de geocorona genoemd. Het is een wolk van waterstofatomen die begint te gloeien bij blootstelling aan ultraviolette straling. Omdat deze wolk erg dun is, bleek het meten van de werkelijke grenzen een uitdaging. Dus, volgens de resultaten van eerdere studies, werd de bovengrens van deze ruimte bepaald door de afstand van ongeveer 200.000 kilometer vanaf de aarde, het punt waarboven de druk van de zonnewind de kracht van de zwaartekracht van de aarde al overheerst.
Een internationale wetenschappelijke groep onder leiding van Igor Balyukin van het Space Research Institute van de Russian Academy of Sciences, met behulp van gegevens verzameld door het SOHO-ruimtevaartuig (Solar and Heliospheric Observatory), een gezamenlijk project van de European Space Agency en het Amerikaanse ruimtevaartagentschap NASA, ontdekte dat de eerder vastgestelde geocorona-grens niet eens in de buurt komt van de echte. stand van zaken. Onderzoekers hebben vastgesteld dat de geocorona eigenlijk minstens 630.000 kilometer lang is. Met andere woorden, dit betekent dat de grenzen van onze atmosfeer ver buiten de grenzen van de maan liggen, die op zijn beurt slechts 384.000 kilometer van onze planeet verwijderd is.
De grens van de geocorona van de aarde is blauw gemarkeerd (niet op schaal).
Deze ontdekking wordt nog interessanter gemaakt door het feit dat ze is gedaan op basis van observatiegegevens van 1996 tot 1998, dat wil zeggen meer dan 20 jaar geleden. Al die tijd lagen ze in het archief, wachtend op analyse.
De gegevens werden verkregen met behulp van het zeer gevoelige SWAN-instrument van het ruimtevaartuig, ontworpen om de ultraviolette straling van waterstofatomen te meten, de zogenaamde Lyman-alfafotonen. Het is onmogelijk om ze vanaf de aarde te zien - ze worden geabsorbeerd door de binnenste lagen van de atmosfeer, daarom moeten observaties rechtstreeks in de ruimte worden uitgevoerd. Zo konden de Apollo 16-astronauten de geocorona in 1972 fotograferen.
Een foto van de geocorona van de aarde, genomen vanaf de maan door de Apollo 16-astronauten.
Het SWAN-instrument heeft het voordeel dat het selectief geocorona-straling kan meten door Lyman-alfa-straling uit de verre ruimte te filteren. Hierdoor konden wetenschappers een nauwkeurigere kaart maken van dit deel van de atmosfeer van de aarde.
De nieuwe studie hielp niet alleen om de ware grootte van de geocorona te begrijpen, maar toonde ook aan dat de druk van zonlicht de dichtheid van waterstofatomen aan de dagkant van de aarde verhoogt en een gebied met verhoogde dichtheid aan de nachtkant creëert. Niettemin is deze dichtheid zelfs overdag vrij laag - op een hoogte van ongeveer 60.000 kilometer boven het oppervlak van de planeet is het ongeveer 70 waterstofatomen per kubieke centimeter. Aan de nachtzijde is het zelfs nog lager en blijft het afnemen tot 0,2 atomen per kubieke centimeter naarmate het de circumlunaire baan nadert.
Het goede nieuws, zo leggen de auteurs van het onderzoek uit, is dat deze deeltjes geen extra bedreiging zullen vormen voor astronauten tijdens toekomstige bemande missies naar de maan.
Het slechte nieuws is dat de geocorona toekomstige astronomische waarnemingen die nabij de maan zullen worden gedaan, kan verstoren.
De laatste kan een interessant feit worden genoemd. Als de onderzoeksgegevens correct zijn, heeft de mens, zelfs in de omstandigheden van lanceringen in de ruimte, technisch gezien nooit de atmosfeer van de aarde verlaten.
