A Föld légköre sokkal tovább terjed, mint azt korábban gondolták

A legtöbben úgy gondolják, hogy a Föld légköre egy kicsit tovább tart, mint 100 kilométer a felszíntől, de egy új tanulmány, amely két év...

A legtöbben úgy gondolják, hogy a Föld légköre egy kicsit tovább tart, mint 100 kilométer a felszíntől, de egy új tanulmány, amely két évtizeddel ezelőtt készült az amerikai-európai Szolár és Helioszférikus Megfigyelő (SOHO) műhold által, azt mutatja, hogy valójában 630000 kilométer a kiterjedése, vagyis a Föld átmérőjének 50-szerese. Ezzel a Hold gyakorlatilag egy nagy magasságú repülőgépnek számít.

Gyakran nagyon nehéz kitalálni, hogy hol ér véget egy dolog, és hol kezdődik egy másik a világűrben. A Földön ezek a határok nagyon nyilvánvalónak tűnnek. A tenger a parton végződik, a föld a legmagasabb hegy csúcsánál végződik, és a légkör ott ér véget, ahol vákuum lesz belőle - legalábbis ez az elképzelés.

A helyzet az, hogy amikor a világűrbe belépünk, gyakran kevésbé egyértelmű, hogy az egyik dolog hol ér véget, és egy másik hol kezdődik, és az egyik erőcsoport honnantól kezdve dominál a másik felett. Példa erre a Föld légköre. Mivel gázokból áll, hajlamos arra, hogy kitöltse a rendelkezésére álló teret, és az űr egy nagy, végtelen üresség. A Föld gravitációja a legtöbb levegőt a bolygónkon tartja, ahol lennie kell, de a légkör külső rétegei nem állnak meg ott, ahol úgy gondoljuk, hogy véget kellene érnie.

Ez az oka annak, hogy a műholdak lesodródnak a pályájukról. Több száz kilométer magasan minden tekintetben egy kemény vákuum van jelen, de még mindig elegendő levegő molekula van ahhoz, hogy eltérítse a műholdakat, lelassítva őket, amíg az alsó rétegbe nem kerülnek és el nem égnek. De milyen messzire terjed ki valójában a légkör?

1995. december 2-án indult el egy Atlas IIAS indítórakéta segítségével a Florida Canaveral Air Force Station állomásról a SOHO műhold, amely az első Lagrange-pontban (L1) parkolt le a Földtől 1,5 millió kilométer távolságra, ahol a Napot és a napszelet kezdte tanulmányozni, és legalább 2020-ig folytatja ezt. Ebből a nézőpontból a megfigyelőközpont Solar Wind Anisotropie (SWAN) nevű műszere képes mérni a hidrogén jelenlétét a Lyman-alfa vonalon a napspektrumban. És ami működik a Nap esetében, az a Föld megfigyelésénél is működőképes.

A SWAN-t az év megfelelő időszakaiban a Föld felé fordítva a SOHO képes volt kimutatni a hidrogénatomokat a légkörből, és megmérni, hogy milyen messzire terjednek ki, amit a tudósok geokoronának neveznek. Míg a geokorona létezése jól ismert - a Holdon az Apollo 16 asztronautái által telepített távcső még le is fényképezte -, eddig senki sem volt biztos benne, hogy mekkora a kiterjedése.

A SOHO által az 1990-es évek közepén összegyűjtött adatok alapján az Orosz Űrkutató Intézet tudósai és más kutatók meg tudták határozni a geokorona terjedelmét és sűrűségét. Azt találták, hogy a Föld nappali oldalán a napfény összenyomja a hidrogént, amíg el nem éri a 70 atom / köbcentiméteres sűrűséget 60000 kilométeres magasságban, az éjszakai oldalon pedig kibővülhet, amíg nem lesz mindössze 0,2 atom / köbcentiméter a sűrűsége, amely elér egészen a Hold pályájáig.

A tanulmányt vezető Igor Baliukin szerint a geokorona annyira gyenge, hogy nem jelent veszélyt az űrhajósokra vagy az űrhajókra nézve. Túl kevés az atom, és még a geokoronához kapcsolódó ultraibolya sugárzás is túl alacsony ahhoz, hogy bármilyen következménye legyen. Azonban megfigyelhető, amikor a spektrum ultraibolya sávjában működő érzékenyebb csillagászati eszközökkel mérik meg.

Jean-Loup Bertaux, a SWAN egykori főkutatója is rámutat arra, hogy ha a geokorona jellemző a Földszerű bolygók esetében, akkor ez az új tudás hasznos lehet, ha a Naprendszerünkön kívüli világokon a víz jeleit keressük. (1)

(1) - http://m.esa.int/Our_Activities/Space_Science