באופן קפדני, אין גבולות קפדניים בין כדור הארץ לחלל. האווירה שלנו לא מסתיימת רק בגובה מסוים; זה יוצא החוצה בהדרגה. מחקר חדש של המכון לחקר החלל ברוסיה (SRI) מראה כי האווירה שלנו משתרעת על שטח של 630,000 ק"מ לחלל.
הסופר הראשי של מחקר זה הוא איגור באליוקין. חוקר ב- SRI ברוסיה, המחלקה לכוכבי לכת, פיסיקה וגופים קטנים במערכת השמש. ז'אן-לופּ ברטאוס, מ- LATMOS באוניברסיטת ורסאי-סן-קוונטין-אן-איבלין, צרפת, היה מעורב גם הוא במחקר. המחקר השתמש בנתונים ארכיוניים של SOHO (Observatory Solar and Heliospheric Observatory) כדי למצוא את ההרחבה הגזית של האטמוספרה של כדור הארץ.
המחקר הזה עוסק במה שמכונה הגיאוקורונה. זהו ענן עצום של אטומי מימן שנמצא במקום בו האטמוספירה של כדור הארץ מתמזגת עם החלל. ל- SOHO יש 12 מכשירי מדע, ואחד מהם נקרא SWAN, (שמש רוח אניסוטרופיות.) SWAN הצליחה להתחקות אחר אות המימן מהגיאוקורונה ולזהות את גבולותיו החיצוניים בצורה מדויקת מאי פעם.
האסטרונאוטים של אפולו 16 צילמו למעשה את הגיאוקורונה עם המצלמה הראשונה על פני הירח, בשנת 1972. אבל באותה תקופה, הם לא ידעו שהם בעצם עדיין נמצאים באווירה של כדור הארץ.
“הירח עף באטמוספירה של כדור הארץ.”
איגור באליוקין, המרכז לחקר החלל ברוסיה.
המחקר הזה עוסק גם במה שמכונה אור Lyman-alpha. זהו אורך גל מסוים של אולטרה סגול שמתקשר עם אטומי מימן. האטומים יכולים לספוג ולפלט אור זה גם יחד. הבעיה היא שבתוך האטמוספרה של כדור הארץ האור הזה נקלט. הדרך היחידה לראות את היקף הקורונה היא מהחלל. גם אז ניתן לקחת תצפיות של SWAN / SOHO רק בתקופות מסוימות של השנה, כאשר כדור הארץ וגלגל הגיאוקורונה שלו נראים אל המצפה.
העיצוב של SWAN מאפשר לו למדוד את אטומי המימן בגיאוקורונה, ולסנן או להשליך את אטומי המימן בחלל.
המדענים שעומדים מאחורי המחקר החדש גילו כי אור השמש דוחס אטומי מימן על צדו של כדור הארץ, והוא גם מייצר צפיפות מוגברת בצד הלילה. עם זאת, צפיפות זו היא יחסית בלבד; באזור הצפוף לאורך ימים יש רק 70 אטומים לסנטימטר מעוקב בגובה 60,000 ק"מ מעל כדור הארץ. במרחק של הירח ישנם רק 0.2 0.2 אטומים לס"ק.
“הירח עף באטמוספירה של כדור הארץ"אמר באליוקין, מחבר הראשי של המאמר המציג את התוצאות. "לא היינו מודעים לכך עד שאיבקנו את התצפיות שנעשו לפני החל משני עשורים על ידי החללית SOHO.”
למרות הגיאוקורונה משתרעת מספיק רחוק כדי להקיף את הירח, זה לא אומר שהיא תעזור לחקר החלל בשום צורה. אף על פי שהמימן הוא הרחבה של האטמוספירה, צפיפות אטומי המימן עדיין כל כך נמוכה עד שזו די ואקום. אבל זה לא הופך את הממצא הזה לחסר משמעות, לא על ידי קליעה ארוכה.
“על כדור הארץ היינו קוראים לזה ואקום, כך שמקור נוסף של מימן זה אינו מספיק משמעותי כדי להקל על חקר החלל, "אומר איגור.
אבל זה משמעותי בכל מה שקשור לאקספלנטים. עבור כוכבי לכת עם מימן בסביבתם, אדי מים נראים לעתים קרובות יותר קרוב לפני השטח שלהם. זה המקרה לכדור הארץ, מאדים וונוס. עובדה זו יכולה להועיל כשמנסים לקבוע אילו exoplanets עשוי להיות מים.
“זה מעניין במיוחד כשמחפשים כוכבי לכת עם מאגרי מים פוטנציאליים מעבר למערכת השמש שלנו", מסביר ז'אן-לופ ברטאו, מחבר משותף וחוקר הראשי לשעבר של חברת SWAN.
האווירה המורחבת הזו והאולטרה-סגול בה לא מהווים סכנה לאסטרונאוטים במשימות באזור זה של החלל. קיימת גם קרינה אולטרה סגולה הקשורה לגיאוקורונה, שכן אטומי המימן מפזרים אור שמש לכל הכיוונים, אך ההשפעה על האסטרונאוטים במסלול הירחי תהיה זניחה בהשוואה למקור הקרינה העיקרי - השמש, "אומר ז'אן-לופ ברטאו.
אך יתכן שהגאוקורונה יכולה להפריע לתצפיות אסטרונומיות שנערכו ליד הירח. זה משהו שכל טלסקופ ירחי יצטרך לקחת בחשבון. "טלסקופים חלליים המתבוננים בשמיים באורכי גל אולטרה סגול כדי לחקור את ההרכב הכימי של כוכבים וגלקסיות יצטרכו לקחת זאת בחשבון., "מוסיף ז'אן-לופ.
SOHO הושק בשנת 1995, ולמד את השמש כבר למעלה מ 20 שנה. הוא עדיין שם למעלה סביב L1, למרות שהוא תוכנן למשימה של שנתיים. לאורך חייו עד כה יש לו מספר "ראשונות" מתחת לחגורה.
מכשיר ה- SWAN של SOHO צפה בגיאוקורונה של כדור הארץ שלוש פעמים בין 1996 ל -1998. הצוות החליט לאחזר נתונים אלה מארכיוני SOHO ולנתח אותם בהמשך. תגלית זו גורמת לנו לתהות אילו תגליות אחרות מסתתרות בארכיונים שלה.
“נתונים שנשמרו לפני שנים רבות ניתנים לרוב לניצול למדע חדש"אומר ברנהרד פלק, מדען פרויקטים של SOA ב- ESA. "תגלית זו מדגישה את ערך הנתונים שנאספו לפני למעלה מ 20 שנה ואת הביצועים יוצאי הדופן של SOHO.”
המחקר החדש מתפרסם ב- Journal of Geophysical Research: Physics Space.
מקורות:
- נייר מחקר: SWAN / SOHO Lyman?? מיפוי: Geocorona מימן משתרע הרבה מעבר לירח
- הודעה לעיתונות של ESA: האווירה של כדור הארץ משתרעת אל הירח ומעבר לו
- גיליון עובדות של SOHO
