RSS

Городской портал госуслуг

Аспирант МГУ нашёл следы атмосферы Земли далеко за Луной

21:38 01.03.2019
Аспирант МГУ нашёл следы атмосферы Земли далеко за Луной

Международный коллектив учёных под началом специалистов из МГУ имени М.В. Ломоносова проанализировал данные космического аппарата SOHO, построил численную модель распределения атомов водорода и выяснил, что следы геокороны — самой внешней и протяжённой газовой оболочки Земли — встречаются на расстоянии более 100 радиусов Земли.

Это почти вдвое превышает расстояние от Земли до Луны. Открытие учёных позволит более детально изучать экзопланеты и выявлять среди них “двойников Земли”. Результаты исследования приняты к публикации в Journal of Geophysical Research: Space Physics.

В атмосфере Земли учёные выделяют как минимум 5 оболочек. В самой внешней из них — экзосфере — плотность частиц настолько мала, что взаимодействиями между ними можно пренебречь. Нижние и средние слои атмосферы наполнены преимущественно атомами кислорода и азота, а верхние — более лёгкими газами. Протяжённую экзосферу Земли называют геокороной. Она состоит из нейтральных атомов водорода, которые образовались в результате распада молекул воды и метана в нижних слоях атмосферы. Атомы водорода служат источником вторичного солнечного Лайман-альфа излучения, регистрируемого в ультрафиолетовом диапазоне.

По наблюдениям за геокороной можно оценить темпы, с которыми Земля теряет воду. Такие наблюдения учёные начали вести с середины прошлого века, однако они были весьма затруднительными. Для того, чтобы корректно оценить протяжённость экзосферы Земли, необходимо проводить наблюдения «извне», то есть за её пределами.

В 1995 году американские и европейские учёные запустили космический аппарат SOHO, снабжённый Лайман-альфа детектором SWAN. Этот аппарат располагается в 1,5 миллионах км от Земли в точке Лагранжа L1. Его первоочередная задача — вести наблюдения за межпланетным Лайман-альфа фоном, то есть за излучением от нейтральных атомов водорода, которые проникли в околосолнечное пространство из межзвёздной среды. В этом случае геокорона только мешает вести ему эти наблюдения. Для того, чтобы исследовать спектр входящего излучения, прибор SWAN был также оснащён специальной ячейкой, заполненной водородным газом. При наблюдениях с включённой ячейкой поглощается именно та часть спектра, которая соответствует излучению от геокороны, поэтому разницу в наблюдениях с ячейкой и без можно присвоить только к геокороне.

Аспирант механико-математического факультета МГУ Игорь Балюкин, первый автор исследования, под руководством профессора Владислава Измоденова проанализировал данные детектора SWAN, полученные в январе 1996, 1997 и 1998 годов. В эти даты космический аппарат SOHO располагался наилучшим образом для того, чтобы наблюдать экзосферу Земли. В рамках своей работы исследователи также построили численную модель распределения атомов водорода в экзосфере, основанную на кинетическом подходе.

“Исследование показало, что внешняя часть атмосферы Земли, а именно водородная экзосфера (геокорона), простирается далеко за пределы Луны, что, по сути, означает, что Луна движется сквозь атмосферу нашей планеты,— рассказывает Игорь Балюкин. — Полученные результаты могут оказаться полезными при изучении экзопланет и поиска среди них возможных «двойников Земли», а также для будущих обсерваторий, которые могут находиться в космосе вблизи Земли или, например, на поверхности Луны. При анализе таких наблюдений будет необходимо учитывать окружающее излучение геокороны”.

В исследовании принимали участие сотрудники Института космических исследований РАН, Университета Версаль Сен-Кентен (Франция), Института проблем механики имени А.Ю. Ишлинского РАН и Финского метеорологического института (Финляндия).

Если вы нашли ошибку: выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Сообщение об ошибке

Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
*
CAPTCHA Обновить код
Play CAPTCHA Audio

Версия для печати