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严格来说，地球和太空之间没有严格的界限。我们的大气层不仅在某一高度结束，而且会逐渐减弱。俄罗斯空间研究所(SRI)的一项新研究表明，我们的大气层向太空延伸了63万公里。 这项研究的主要作者是伊戈尔·巴鲁金（Igor Baliukin）。这项研究利用太阳和日光层观测站(SOHO)的档案数据来寻找地球大气层的气体延伸。 这项研究的全部内容是所谓的地冕（主要由氢组成的大气层的最外层）。这是一个巨大的氢原子云，位于地球大气层与空间融合的地方。太阳和日光层观测站上有12台科学仪器，其中一台叫做太阳风各向异性仪(SWAN)。太阳风各向异性仪能够追踪来自地冕的氢信号，并比以往任何时候都能更精确地探测到它的外部边界。 这张照片是阿波罗宇航员在月球上用照相机拍摄的。它显示了地球的地冕在紫外线的照射下发光。 阿波罗16号宇航员于1972年在月球表面用第一架照相机拍摄了地冕的照片。但在那个时候，他们不知道自己实际上还在地球大气层中。 “月球在地球大气层中飞行。” 这项研究也是关于所谓的莱曼-阿尔法光。它是一种特殊波长的紫外线，与氢原子相互作用。原子既能吸收又能发射这种光。问题是，在地球大气层内部，这种光被吸收了。只有从太空才能看到日冕的范围。即便如此，太阳风各向异性仪的观测也只能在一年中的某些时间进行，那时地球及其地冕才能进入天文台的视野。 太阳和日光层观测站的设计使它能够测量地冕中的氢原子，并过滤或丢弃空间中的氢原子。 太阳和日光层观测站对地冕的观测。月球轨道以黑点表示。瑞利（Rayleigh）是光子通量的单位，用于测量非常微弱的光。 这项新研究背后的科学家们发现，阳光在地球的白天压缩氢原子，同时在夜间也会产生更高的密度。然而，这种密度只是相对的。在离地球60000公里处，白天密集区每立方厘米只有70个原子。在月球的距离上，每立方厘米只有大约0.2个原子。 图中显示了地球、月球、地冕和太阳和日光层观测站的L1轨道。 发表这一结果的论文的主要作者巴鲁金说：“月球在地球大气层中飞行。直到我们对20多年前的太阳和日光层观测站航天器观察进行了总结，我们才意识到这一点。” 尽管地冕延伸到足以覆盖月球，但这并不意味着它将有助于空间探索。虽然氢是大气的延伸，但是氢原子的密度仍然很低，几乎是真空。但这并不会让这个发现变得毫无意义。 巴鲁金说：“在地球上，我们称之为真空，因此这种额外的氢源不足以促进太空探索。” 但当涉及到系外行星时，这一点是很重要的。对于有氢存在的行星来说，水蒸气通常离它们的表面更近。地球、火星和金星就是这种情况。在试图确定哪些系外行星可能有水时，这一事实可能会有所帮助。 “SWAN”的合著者和前首席研究员让·路普·贝尔托（Jean-Loup Bertaux）解释说。“在寻找太阳系以外有潜在储水空间的行星时，这一点特别有趣。” 这种扩展的大气和其中的紫外线不会对在这个空间区域执行任务的宇航员构成任何危险。由于氢原子向四面八方散射阳光，也有与地冕有关的紫外线辐射，但与主要的辐射源（太阳）相比，月球轨道上宇航员受到的影响是微不足道的。 但也有可能是地冕干扰了在月球附近进行的天文观测。这是任何月球望远镜都必须考虑的问题。让·路普·贝尔托补充道：“太空望远镜用紫外线观测天空以研究恒星和星系的化学成分需要考虑到这一点。” 太阳和日光层观测站于1995年发射升空，20多年来一直在研究太阳。它仍然在L1轨道上运行，尽管它是为为期两年的飞行任务而设计的。在其一生中，到目前为止，它已经拿下了有许多“第一”。 1996年至1998年期间，太阳和日光层观测站(SOHO)的太阳风各向异性仪(SWAN)三次观测地球的地冕。研究小组决定从太阳和日光层观测站档案中检索这些数据，并对其进行进一步分析。这一发现使我们想知道在它的档案中还隐藏着什么其他的发现。 欧空局太阳和日光层观测站(SOHO)项目科学家伯恩哈德·弗莱克(Bernhard Fleck)表示：“许多年前存档的数据往往可以被用于新的科学。这一发现突显了20多年前收集的数据的价值和太阳和日光层观测站卓越的表现。” |
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