Ученые обнаружили следы земной атмосферы далеко за Луной

Международная группа исследователей под руководством учёных из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова совершила крайне любопытное открытие.Проанализировав архивные данные космической обсерватории SOHO, специалисты пришли к выводу, что самая внешняя и разреженная газовая оболочка Земли, геокорона, простирается на расстояние, превышающее 100 земных радиусов.Это означает, что её следы обнаруживаются далеко за орбитой Луны, которая, таким образом, фактически движется сквозь верхние слои атмосферы нашей планеты, – сообщает корреспондент сетевого издания «Белновости».Исследование принято к публикации в авторитетном журнале Journal of Geophysical Research: Space Physics.Открытие имеет важное значение как для понимания процессов эволюции Земли, так и для поиска жизни за её пределами.Атмосфера Земли представляет собой сложную многослойную систему. Верхним её рубежом считается экзосфера, где частицы настолько редки, что почти не сталкиваются друг с другом.Протяжённую часть этой экзосферы, состоящую преимущественно из нейтральных атомов водорода, и называют геокороной.Эти атомы рождаются в нижних слоях атмосферы при распаде молекул воды и метана, а затем, будучи чрезвычайно лёгкими, поднимаются на колоссальную высоту.Ключевая особенность водорода геокороны — его способность рассеивать солнечное излучение в строго определённой линии ультрафиолетового диапазона, известной как Лайман-альфа. Именно это свечение и позволяет учёным зафиксировать невидимые глазом границы нашей планеты.Исторически наблюдения за геокороной были сопряжены с большими трудностями, поскольку для объективной оценки её размеров необходим взгляд со стороны.Прорыв стал возможен благодаря уникальному инструменту — детектору SWAN на борту космической обсерватории SOHO, запущенной в 1995 году совместными усилиями Европы и США.Аппарат, находящийся в полутора миллионах километров от Земли, изначально предназначен для изучения межпланетного фона. Геокорона же для него является, по сути, помехой, которую необходимо точно «вычесть» из общего сигнала.Для этого прибор оснащён специальной водородной ячейкой, работающей как своего рода фильтр, позволяющий выделить именно земное излучение на фоне космического.Аспирант МГУ Игорь Балюкин, первый автор исследования, вместе с научным руководителем профессором Владиславом Измоденовым и международным коллективом коллег провёл ювелирный анализ данных SWAN, полученных в благоприятные для наблюдений периоды середины 1990-х годов.Учёные не только обработали измерения, но и создали детальную численную модель, описывающую распределение атомов водорода в экзосфере на основе кинетических законов.Результат превзошёл ожидания: разрежённый шлейф земного водорода уверенно прослеживается на расстоянии, почти вдвое превышающем дистанцию до Луны.Полученные данные меняют наше представление о физических границах Земли. Луна находится внутри земной атмосферы, и этот факт необходимо учитывать в будущих лунных миссиях, например, при работе астрономических обсерваторий на поверхности спутника, – поясняет Игорь Балюкин.Однако значение открытия выходит далеко за рамки изучения Земли. Интенсивность свечения геокороны в ультрафиолетовом диапазоне служит индикатором количества водорода, а значит, и воды, которую планета теряет в космическое пространство.Теперь, понимая истинные масштабы этого явления у Земли, астрономы смогут точнее интерпретировать данные о далёких экзопланетах. Наличие и протяжённость аналогичной «экзокороны» может стать новым косвенным критерием в поиске потенциальных двойников нашей планеты, обладающих запасами воды и, возможно, условиями для жизни.Исследование стало плодом сотрудничества специалистов из МГУ, Института космических исследований РАН, Института проблем механики РАН, а также научных центров Франции и Финляндии.Эта работа наглядно демонстрирует, как длительный анализ данных с уникальных космических миссий прошлых лет продолжает приносить фундаментальные открытия, заставляющие нас по-новому взглянуть на собственный дом в космосе и на перспективы его поиска у других звёзд.