欧空局科学家探寻地球大气最远边界发现超越月球轨道的奥秘

地球大气最远能到哪里?欧洲航天局的最新研究表明,它们可以触及超出月球轨道的距离,大约是地月距离的两倍。美国宇航局与欧洲航天局共同研制的太阳和日球层探测器(SOHO)发现,地球外围的大气氢包层可以达到63万公里,这相当于地球直径的50倍,也就是地月平均距离的一半多一点。这团氢原子被称为“地冕”,它位于地球大气与外太空交界处。

法国凡尔赛大学研究员Jean-Loup Bertaux透露,早在1972年,由阿波罗16号宇航员放置在月球上的望远镜就拍摄到了令人震撼的地冕图像,但当时他们并不知道自己已经站在了地冕边缘。凭借对氢原子的追踪能力,SOHO探测器搭载的太阳风各向异性探测器(SWAN)对地冕覆盖范围进行了精确检测。

Bertaux博士及其同事解释说:“太阳发出一种特殊波段紫外线,与氢原子发生相互作用。”正是基于这种特性,SWAN能够选择性的检测来自地冕的莱曼-阿尔法紫外线,以及因此跃迁入星际空间的氢原子。然而,由于莱曼-阿尔法紫外线易被地球大气吸收,所以这类射线只能在太空中看到。而且地冕只会在一年中特定的时候才会进入SWAN的观测视野。

SWAN探测显示,太阳光能够压缩地球上方的地冕,从而导致阴面上方存在一个密度变大的区域。但尽管如此,地球上方6万公里处,每立方厘米空间仅有70个原子;而到达月球轨道位置,这一数值仅为0.2,因此在地球周围形成了一片稀薄至极的地理环境。

对于天文学家来说,这意味着需要考虑到这个微弱但广泛分布的地理环境可能干扰未来在月球附近进行观测。如果使用紫外波长进行观察,以便分析恒星及星系化学成分,那么必须考虑到来自这些发光体以及本身的地理环境所产生影响。此次研究结果已发表在《Journal of Geophysical Research: Space Physics》期刊上。

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