Estrictamente hablando, no hay límites estrictos entre la Tierra y el espacio. Nuestra atmósfera no solo termina a cierta altitud; se agota gradualmente. Un nuevo estudio del Instituto de Investigación Espacial (SRI) de Rusia muestra que nuestra atmósfera se extiende hasta 630,000 km en el espacio.
El autor principal de este estudio es Igor Baliukin. investigador del SRI de Rusia, del Departamento de Planetas, Física y Cuerpos Pequeños del Sistema Solar. Jean-Loup Bertaux, de LATMOS en la Universidad de Versalles-Saint-Quentin-en-Yvelines, Francia, también participó en el estudio. El estudio utilizó datos de archivo del SOHO (Observatorio Solar y Heliosférico) para encontrar la extensión gaseosa de la atmósfera de la Tierra.
Este estudio trata sobre lo que se llama la geocorona. Es una vasta nube de átomos de hidrógeno que se encuentra donde la atmósfera de la Tierra se fusiona con el espacio. SOHO tiene 12 instrumentos científicos a bordo, y uno de ellos se llama SWAN (Anisotropías del viento solar). SWAN pudo rastrear la señal de hidrógeno de la geocorona y detectar sus límites exteriores con mayor precisión que nunca.
Los astronautas del Apolo 16 en realidad tomaron fotos de la geocorona con la primera cámara en la superficie lunar, en 1972. Pero en ese momento, no sabían que todavía estaban dentro de la atmósfera de la Tierra.
“La luna vuela a través de la atmósfera terrestre..”
Igor Baliukin, Centro de Investigación Espacial de Rusia.
Este estudio también trata sobre lo que se conoce como luz Lyman-alpha. Es una longitud de onda particular de ultravioleta que interactúa con los átomos de hidrógeno. Los átomos pueden absorber y emitir esta luz. El problema es que dentro de la atmósfera de la Tierra, esta luz se absorbe. La única forma de ver la extensión de la corona es desde el espacio. Incluso entonces, las observaciones de SWAN / SOHO solo se pueden tomar en ciertos momentos del año, cuando la Tierra y su geocorona giran a la vista del observatorio.
El diseño de SWAN le permite medir los átomos de hidrógeno en la geocorona y filtrar o descartar los átomos de hidrógeno en el espacio.
Los científicos detrás del nuevo estudio descubrieron que la luz solar comprime los átomos de hidrógeno en el lado diurno de la Tierra, y también produce una densidad mejorada en el lado nocturno. Sin embargo, esa densidad es solo relativa; la región densa del lado del día tiene solo 70 átomos por centímetro cúbico a 60,000 km sobre la Tierra. A la distancia de la Luna, solo hay alrededor de 0.2 átomos por cc.
“La luna vuela a través de la atmósfera terrestre.", Dijo Baliukin, autor principal del artículo que presenta los resultados. "No nos dimos cuenta hasta que desempolvamos las observaciones hechas hace más de dos décadas por la nave espacial SOHO.”
A pesar de que la geocorona se extiende lo suficiente como para abarcar la Luna, no significa que ayudaría a la exploración espacial de ninguna manera. Aunque el hidrógeno es una extensión de la atmósfera, la densidad de los átomos de hidrógeno sigue siendo tan baja que es casi un vacío. Pero eso no hace que este hallazgo no tenga sentido, ni mucho menos.
“En la Tierra lo llamaríamos vacío, por lo que esta fuente adicional de hidrógeno no es lo suficientemente significativa como para facilitar la exploración espacial.", Dice Igor.
Pero es significativo cuando se trata de exoplanetas. Para los planetas con hidrógeno en sus exosferas, el vapor de agua a menudo se ve más cerca de su superficie. Ese es el caso de la Tierra, Marte y Venus. Ese hecho podría ser útil al tratar de determinar qué exoplanetas podrían tener agua.
“Esto es especialmente interesante cuando se buscan planetas con potenciales depósitos de agua más allá de nuestro Sistema Solar.", Explica Jean-Loup Bertaux, coautor y ex investigador principal de SWAN.
Esta atmósfera extendida y los rayos ultravioleta que contiene no representan ningún peligro para los astronautas en misiones en esta región del espacio. También hay radiación ultravioleta asociada a la geocorona, ya que los átomos de hidrógeno dispersan la luz solar en todas las direcciones, pero el impacto sobre los astronautas en la órbita lunar sería insignificante en comparación con la fuente principal de radiación: el Sol.", Dice Jean-Loup Bertaux.
Pero es posible que la geocorona pueda interferir con las observaciones astronómicas realizadas cerca de la Luna. Esto es algo que cualquier telescopio lunar debería tener en cuenta. "Los telescopios espaciales que observan el cielo en longitudes de onda ultravioleta para estudiar la composición química de las estrellas y galaxias necesitarían tener esto en cuenta", Agrega Jean-Loup.
SOHO se lanzó en 1995 y ha estado estudiando el Sol durante más de 20 años. Todavía está allí orbitando L1, a pesar de que fue diseñado para una misión de dos años. A lo largo de su vida útil hasta el momento tiene una serie de "primicias" en su haber.
El instrumento SWAN de SOHO observó la geocorona de la Tierra tres veces entre 1996 y 1998. El equipo decidió recuperar estos datos de los archivos de SOHO y analizarlos más a fondo. Este descubrimiento nos hace preguntarnos qué otros descubrimientos están ocultos en sus archivos.
“Los datos archivados hace muchos años a menudo se pueden explotar para una nueva ciencia", Dice Bernhard Fleck, científico del proyecto ESA SOHO. "Este descubrimiento destaca el valor de los datos recopilados hace más de 20 años y el rendimiento excepcional de SOHO.”
El nuevo estudio se publica en el Revista de Investigación Geofísica: Física Espacial.
Fuentes:
- Documento de investigación: SWAN / SOHO Lyman?? mapeo: el hidrógeno Geocorona se extiende mucho más allá de la luna
- Comunicado de prensa de la ESA: la atmósfera de la Tierra se extiende hasta la Luna y más allá
- Hoja de datos de SOHO
