A rigor, não existem limites estritos entre a Terra e o espaço. Nossa atmosfera não acaba apenas a uma certa altitude; desaparece gradualmente. Um novo estudo do Instituto de Pesquisa Espacial da Rússia (SRI) mostra que nossa atmosfera se estende até 630.000 km no espaço.
O principal autor deste estudo é Igor Baliukin. pesquisador do SRI da Rússia, departamento de planetas, física e pequenos corpos do sistema solar. Jean-Loup Bertaux, do LATMOS na Universidade de Versalhes-Saint-Quentin-en-Yvelines, França também participou do estudo. O estudo usou dados de arquivo do SOHO (Observatório Solar e Heliosférico) para encontrar a extensão gasosa da atmosfera da Terra.
Este estudo é sobre o que é chamado de geocorona. É uma vasta nuvem de átomos de hidrogênio situada onde a atmosfera da Terra se funde com o espaço. O SOHO tem 12 instrumentos científicos a bordo, e um deles é chamado SWAN, (Solar Wind Anisotropies.) O SWAN conseguiu rastrear o sinal de hidrogênio da geocorona e detectar seus limites externos mais precisamente do que nunca.
Os astronautas da Apollo 16 realmente tiraram fotos da geocorona com a primeira câmera na superfície lunar, em 1972. Mas na época, eles não sabiam que ainda estavam na atmosfera da Terra.
“A Lua voa através da atmosfera da Terra.”
Igor Baliukin, Centro de Pesquisa Espacial da Rússia.
Este estudo também trata do que é conhecido como luz Lyman-alfa. É um comprimento de onda específico do ultravioleta que interage com os átomos de hidrogênio. Os átomos podem absorver e emitir essa luz. O problema é que, na atmosfera da Terra, essa luz é absorvida. A única maneira de ver a extensão da coroa é do espaço. Mesmo assim, as observações da SWAN / SOHO só podem ser tomadas em determinadas épocas do ano, quando a Terra e sua geocorona entram em cena no observatório.
O design do SWAN permite medir os átomos de hidrogênio na geocorona e filtrar ou descartar os átomos de hidrogênio no espaço.
Os cientistas por trás do novo estudo descobriram que a luz solar comprime átomos de hidrogênio no lado do dia da Terra e também produz uma densidade aprimorada no lado noturno. No entanto, essa densidade é apenas relativa; a região densa à beira do dia tem apenas 70 átomos por centímetro cúbico a 60.000 km acima da Terra. À distância da Lua, existem apenas cerca de 0,2 átomos por centímetro cúbico.
“A Lua voa através da atmosfera da Terra”, Disse Baliukin, principal autor do artigo que apresenta os resultados. "Não tínhamos conhecimento disso até limparmos as observações feitas há mais de duas décadas pela sonda SOHO.”
Mesmo que a geocorona se estenda o suficiente para abranger a Lua, isso não significa que ajudaria a exploração espacial de forma alguma. Embora o hidrogênio seja uma extensão da atmosfera, a densidade dos átomos de hidrogênio ainda é tão baixa que é praticamente um vácuo. Mas isso não torna esse achado sem sentido, nem de longe.
“Na Terra, chamaríamos de vácuo, portanto essa fonte extra de hidrogênio não é significativa o suficiente para facilitar a exploração espacial", Diz Igor.
Mas é significativo quando se trata de exoplanetas. Para planetas com hidrogênio em suas exosferas, o vapor de água é frequentemente visto mais perto de sua superfície. Esse é o caso da Terra, Marte e Vênus. Esse fato pode ser útil ao tentar determinar quais exoplanetas podem ter água.
“Isso é especialmente interessante ao procurar planetas com possíveis reservatórios de água além do nosso Sistema Solar, Explica Jean-Loup Bertaux, co-autor e ex-investigador principal do SWAN.
Essa atmosfera extensa e o ultravioleta nela não representam perigo para os astronautas em missões nesta região do espaço. Também existe radiação ultravioleta associada à geocorona, pois os átomos de hidrogênio espalham a luz solar em todas as direções, mas o impacto nos astronautas na órbita lunar seria insignificante em comparação com a principal fonte de radiação - o Sol, Diz Jean-Loup Bertaux.
Mas é possível que a geocorona possa interferir nas observações astronômicas realizadas perto da Lua. Isso é algo que qualquer telescópio lunar teria que considerar. "Os telescópios espaciais que observam o céu em comprimentos de onda ultravioleta para estudar a composição química de estrelas e galáxias precisariam levar isso em conta, Acrescenta Jean-Loup.
O SOHO foi lançado em 1995 e estuda o Sol há mais de 20 anos. Ainda está lá em cima, orbitando L1, apesar de ter sido projetado para uma missão de dois anos. Ao longo de sua vida útil, até o momento, ele tem uma série de "estreias" em seu currículo.
O instrumento SWAN do SOHO observou a geocorona da Terra três vezes entre 1996 e 1998. A equipe decidiu recuperar esses dados dos arquivos do SOHO e analisá-los ainda mais. Essa descoberta nos faz pensar que outras descobertas estão escondidas em seus arquivos.
“Os dados arquivados há muitos anos atrás podem frequentemente ser explorados para novas ciências”, Afirma Bernhard Fleck, cientista do projeto ESA SOHO. "Essa descoberta destaca o valor dos dados coletados há mais de 20 anos e o desempenho excepcional do SOHO.”
O novo estudo é publicado no Jornal de Pesquisa Geofísica: Física Espacial.
Fontes:
- Trabalho de Pesquisa: SWAN / SOHO Lyman?? mapeamento: a geocorona de hidrogênio se estende muito além da lua
- ESA Press Release: A atmosfera da Terra estende-se para a Lua e além
- Folha informativa do SOHO
