Следы атмосферы Земли обнаружены далеко за Луной
Международная группа учёных под руководством специалистов МГУ имени М. В. Ломоносова проанализировала данные космического аппарата SOHO, построила численную модель распределения атомов водорода и выяснила, что геокорона — внешняя газовая оболочка Земли — простирается на расстояние более 100 радиусов планеты, почти вдвое превышая расстояние до Луны. Открытие поможет детальнее изучать экзопланеты и искать среди них аналоги Земли. Результаты работы приняты к публикации в Journal of Geophysical Research: Space Physics.
Атмосфера Земли включает как минимум пять слоёв. В экзосфере плотность частиц настолько мала, что их взаимодействием можно пренебречь. Нижние слои содержат в основном атомы кислорода и азота, верхние — более лёгкие газы. Геокорона состоит из нейтрального водорода, образовавшегося при распаде молекул воды и метана в нижних слоях атмосферы. Эти атомы излучают вторичный Лайман‑альфа сигнал, регистрируемый в ультрафиолетовом диапазоне.
Наблюдения за геокороной позволяют оценивать темпы потери воды Землёй. Исследования в этом направлении велись с середины XX века, но провести их было сложно. Для точного измерения протяжённости экзосферы требуется наблюдать её «извне».
В 1995 году для таких задач запустили аппарат SOHO с ультрафиолетовым детектором SWAN. Он располагается в точке Лагранжа L1 на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли. Основная цель SWAN — изучение Лайман‑альфа излучения от нейтрального водорода межзвёздной среды. Для выделения сигнала от геокороны прибор оснащён водородной ячейкой, которая поглощает часть спектра, соответствующую излучению оболочки Земли. Разница в измерениях с включённой и выключенной ячейкой позволяет определить вклад именно геокороны.
Аспирант механико‑математического факультета МГУ Игорь Балюкин, первый автор работы, под руководством профессора Владислава Измоденова проанализировал данные SWAN за январь 1996, 1997 и 1998 годов. В эти периоды SOHO находился в оптимальном положении для наблюдения экзосферы. Учёные также построили численную модель распределения атомов водорода, используя кинетический подход.
«Внешняя часть атмосферы, водородная экзосфера, тянется далеко за пределы Луны, и по сути Луна движется сквозь атмосферу Земли, — пояснил Балюкин. — Эти данные пригодятся при изучении экзопланет и поиске возможных “двойников Земли”, а также для будущих обсерваторий на околоземной орбите или на Луне, где придётся учитывать излучение геокороны».
В исследовании участвовали сотрудники Института космических исследований РАН, Университета Версаль Сен‑Кентен (Франция), Института проблем механики имени А. Ю. Ишлинского РАН и Финского метеорологического института.
Атмосфера Земли включает как минимум пять слоёв. В экзосфере плотность частиц настолько мала, что их взаимодействием можно пренебречь. Нижние слои содержат в основном атомы кислорода и азота, верхние — более лёгкие газы. Геокорона состоит из нейтрального водорода, образовавшегося при распаде молекул воды и метана в нижних слоях атмосферы. Эти атомы излучают вторичный Лайман‑альфа сигнал, регистрируемый в ультрафиолетовом диапазоне.
Наблюдения за геокороной позволяют оценивать темпы потери воды Землёй. Исследования в этом направлении велись с середины XX века, но провести их было сложно. Для точного измерения протяжённости экзосферы требуется наблюдать её «извне».
В 1995 году для таких задач запустили аппарат SOHO с ультрафиолетовым детектором SWAN. Он располагается в точке Лагранжа L1 на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли. Основная цель SWAN — изучение Лайман‑альфа излучения от нейтрального водорода межзвёздной среды. Для выделения сигнала от геокороны прибор оснащён водородной ячейкой, которая поглощает часть спектра, соответствующую излучению оболочки Земли. Разница в измерениях с включённой и выключенной ячейкой позволяет определить вклад именно геокороны.
Аспирант механико‑математического факультета МГУ Игорь Балюкин, первый автор работы, под руководством профессора Владислава Измоденова проанализировал данные SWAN за январь 1996, 1997 и 1998 годов. В эти периоды SOHO находился в оптимальном положении для наблюдения экзосферы. Учёные также построили численную модель распределения атомов водорода, используя кинетический подход.
«Внешняя часть атмосферы, водородная экзосфера, тянется далеко за пределы Луны, и по сути Луна движется сквозь атмосферу Земли, — пояснил Балюкин. — Эти данные пригодятся при изучении экзопланет и поиске возможных “двойников Земли”, а также для будущих обсерваторий на околоземной орбите или на Луне, где придётся учитывать излучение геокороны».
В исследовании участвовали сотрудники Института космических исследований РАН, Университета Версаль Сен‑Кентен (Франция), Института проблем механики имени А. Ю. Ишлинского РАН и Финского метеорологического института.
Читайте также:
Ctrl
Enter
Заметили ошЫбку
Выделите текст и нажмите Ctrl+EnterЧитайте также:
.jpg)
