A rigor di termini, non ci sono confini stretti tra Terra e spazio. La nostra atmosfera non finisce solo a una certa altitudine; si protrae gradualmente. Un nuovo studio dell'Istituto di ricerca spaziale (SRI) della Russia mostra che la nostra atmosfera si estende fino a 630.000 km nello spazio.
L'autore principale di questo studio è Igor Baliukin. un ricercatore presso lo SRI della Russia, Dipartimento di pianeti, fisica e piccoli corpi del sistema solare. Anche Jean-Loup Bertaux, della LATMOS dell'Università di Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines, in Francia, è stato coinvolto nello studio. Lo studio ha utilizzato i dati d'archivio di SOHO (Osservatorio solare ed eliosferico) per trovare l'estensione gassosa dell'atmosfera terrestre.
Questo studio riguarda tutto ciò che viene chiamato geocorona. È una vasta nuvola di atomi di idrogeno che si trova dove l'atmosfera terrestre si fonde con lo spazio. SOHO ha a bordo 12 strumenti scientifici e uno di questi è chiamato SWAN, (Solar Wind Anisotropies.) SWAN è stato in grado di rintracciare il segnale dell'idrogeno dalla geocorona e rilevare i suoi confini esterni più precisamente che mai.
Gli astronauti dell'Apollo 16 in realtà scattarono foto della geocorona con la prima macchina fotografica sulla superficie lunare, nel 1972. Ma a quel tempo, non sapevano di essere ancora all'interno dell'atmosfera terrestre.
“La luna vola attraverso l'atmosfera terrestre.”
Igor Baliukin, il centro di ricerca spaziale della Russia.
Questo studio riguarda anche ciò che è noto come Lyman-alpha light. È una particolare lunghezza d'onda dell'ultravioletto che interagisce con gli atomi di idrogeno. Gli atomi possono sia assorbire che emettere questa luce. Il problema è che nell'atmosfera terrestre questa luce viene assorbita. L'unico modo per vedere l'estensione della corona è dallo spazio. Anche in questo caso, le osservazioni SWAN / SOHO possono essere prese solo in determinati periodi dell'anno, quando la Terra e la sua geocorona ruotano verso l'osservatorio.
Il design di SWAN consente di misurare gli atomi di idrogeno nella geocorona e di filtrare o eliminare gli atomi di idrogeno nello spazio.
Gli scienziati dietro il nuovo studio hanno scoperto che la luce solare comprime gli atomi di idrogeno sul lato giorno della Terra e produce anche una maggiore densità sul lato notturno. Tuttavia, quella densità è solo relativa; la fitta area diurna ha solo 70 atomi per centimetro cubo a 60.000 km sopra la Terra. Alla distanza della Luna, ci sono solo circa 0,2 atomi per cc.
“La luna vola attraverso l'atmosfera terrestre", Ha affermato Baliukin, autore principale dell'articolo che presenta i risultati. “Non ne eravamo a conoscenza finché non abbiamo rispolverato le osservazioni fatte oltre due decenni fa dal veicolo spaziale SOHO.”
Anche se la geocorona si estende abbastanza lontano da abbracciare la Luna, ciò non significa che aiuterebbe l'esplorazione dello spazio in alcun modo. Sebbene l'idrogeno sia un'estensione dell'atmosfera, la densità degli atomi di idrogeno è ancora così bassa che è praticamente un vuoto. Ma questo non rende questa scoperta insignificante, non di colpo.
“Sulla Terra lo chiameremmo vuoto, quindi questa fonte extra di idrogeno non è abbastanza significativa per facilitare l'esplorazione dello spazio", Afferma Igor.
Ma è significativo quando si tratta di esopianeti. Per i pianeti con idrogeno nelle loro esosfere, il vapore acqueo viene spesso visto più vicino alla loro superficie. Questo è il caso di Terra, Marte e Venere. Questo fatto potrebbe essere utile quando si cerca di determinare quali esopianeti potrebbero avere acqua.
“Ciò è particolarmente interessante quando si cercano pianeti con potenziali bacini idrici oltre il nostro Sistema Solare", Spiega Jean-Loup Bertaux, coautore ed ex ricercatore principale di SWAN.
Questa atmosfera estesa e l'ultravioletto in essa contenuto non rappresentano alcun pericolo per gli astronauti nelle missioni in questa regione dello spazio. Esistono anche radiazioni ultraviolette associate alla geocorona, poiché gli atomi di idrogeno disperdono la luce solare in tutte le direzioni, ma l'impatto sugli astronauti in orbita lunare sarebbe trascurabile rispetto alla principale fonte di radiazione: il Sole", Afferma Jean-Loup Bertaux.
Ma è possibile che la geocorona possa interferire con le osservazioni astronomiche eseguite vicino alla Luna. Questo è qualcosa che qualsiasi telescopio lunare dovrebbe prendere in considerazione. “I telescopi spaziali che osservano il cielo in lunghezze d'onda ultraviolette per studiare la composizione chimica di stelle e galassie dovrebbero tenerne conto, "Aggiunge Jean-Loup.
SOHO è stato lanciato sul mercato nel 1995 e studia il Sole da oltre 20 anni. È ancora lassù in orbita attorno a L1, anche se è stato progettato per una missione di due anni. Nel corso della sua vita fino ad ora ha una serie di "primi" sotto la sua cintura.
Lo strumento SWAN di SOHO ha osservato la geocorona terrestre tre volte tra il 1996 e il 1998. Il team ha deciso di recuperare questi dati dagli archivi SOHO e di analizzarli ulteriormente. Questa scoperta ci fa domandare quali altre scoperte siano nascoste nei suoi archivi.
“I dati archiviati molti anni fa possono spesso essere sfruttati per nuove scienze", Afferma Bernhard Fleck, scienziato del progetto SOHO dell'ESA. “Questa scoperta evidenzia il valore dei dati raccolti oltre 20 anni fa e le eccezionali prestazioni di SOHO.”
Il nuovo studio è pubblicato nel Journal of Geophysical Research: Space Physics.
Fonti:
- Documento di ricerca: SWAN / SOHO Lyman?? mappatura: l'idrogeno geocorona si estende ben oltre la luna
- Comunicato stampa ESA: l'atmosfera terrestre si estende fino alla luna e oltre
- Scheda informativa SOHO
