Sokkal messzebbre nyúlik a Föld légköre, mint eddig hitték

Úgy tanítják az iskolában, hogy a Föld légköre mintegy 100 kilométerre terjed ki a bolygó felszínétől, ott húzódik a Kármán-vonal, amelyet hagyományosan az űr határaként fognak fel. Egy új tanulmány szerint azonban, amely egy közös amerikai-európai műholdas megfigyelés több mint húszéves eredményeit elemzi, a bolygó légköre akár 630 ezer kilométerig, a Föld átmérőjének mintegy ötvenszereséig terjeszkedik.

Ebből a nézőpontból a Hold sem más, mint egy igen magasan keringő légi jármű, vagy ahogy Igor Baljukin kutatásvezető, az Orosz Űrkutatási Intézet munkatársa fogalmazott, „a Hold átrepül a Föld légkörén”. Az eredményről az Európai Űrhivatal, az ESA számolt be honlapján.

A Földön viszonylag könnyű megállapítani, hol kezdődik, és hol végződik valami: a tenger a parton ér véget, a föld a legmagasabb hegy csúcsánál, az atmoszféra pedig ott, ahol a nyomás átmegy vákuumba, legalábbis az uralkodó felfogás szerint.

Ám a világűr valóságában már kevésbé arról van szó, hogy hol ér véget az egyik dolog, és hol kezdődik a másik, mint inkább arról, hogy bizonyos erők hol szűnnek meg felülmúlni más típusú erőket. A Föld atmoszférája gázokból épül fel, addig terjeszkedik, amíg van helye, márpedig a világűr maga a végtelen tér. A Föld gravitációja a gázokat javarészt ott tartja, ahol leeniük kell, ám ez nem jelenti azt, hogy a légkör külső rétegeiben ezek egyszer csak elfogynak, sokkal inkább apránként elenyésznek.

Ez az oka annak is, hogy műholdak letérnek a röppályájukról. Több száz kilométer magasan ugyanis valóban megvan a vákuum, ugyanakkor elegendő van még a levegőt felépítő molekulákból is ahhoz, hogy légellenállás alakuljon ki, ami addig lassítja a szatelitet, míg az bele nem csapódik a mélyebb rétegekbe, és elég. De meddig is tarthat valójában a légkör?

Az 1995 decemberében fellőtt SOHO (Solar and Heliospheric Observatory)  napfigyelő műhold a Földtől másfél millió kilométerre tanulmányozza a Napot és a napszeleket, küldetése leghamarabb 2020-ban ér véget. A műhold egyik műszere, a Solar Wind Anisotropies (SWAN) minden második nap jelentést küld a bolygóközi hidrogénforgalomról. 

Ha az év megfelelő időszakában a földi eredetű hidrogénre állítják rá a SWAN-t, a műszer képes megmérni, hogy a kósza légköri hidrogénatomok milyen messzire vándoroltak a csillagászok által geokoronának nevezett űrrégióban, ami lényegében egy hidrogénatomokból álló óriási gázfelhő az Európai Űrügynökség (ESA) honlapján közölt definíció szerint. A geokorona létével eddig is tisztában volt a tudomány, az Apollo 16 legénysége által a Holdon 1972-ben elhelyezett teleszkóp le is fényképezte, azt azonban eddig senki sem tudta, vajon meddig terjeszkedhet.

A Földet körülölelő geokorona látványa a HoldrólFotó: NASA

A SOHO által az 1990-es kilencvenes évek közepén gyűjtött adatok alapján az orosz Űrkutatási Intézet munkatársai és más kutatók képesek voltak kiszámolni a geokorona kiterjedését és sűrűségét. Arra jutottak, hogy a Földnek azon az oldalán, amelyet éppen megvilágít a Nap, a napfény annyira összepréseli a hidrogént, hogy köbcentiméterenként kb. 70 hidrogénatom fordul elő, mintegy 60 ezer kilométeres magasságban, míg a Hold magasságában (kb. 384 ezer kilométernél) már csak 0,2.

Baljukin szerint a geokorona annyira ritka, hogy sem az űrhajókra, sem az űrhajósokra nézve nem jelent veszélyt, ahogy a hidrogénatomokról visszaverődő ultraviola sugárzás is elhanyagolható ahhoz képest, amit közvetlenül a Nap bocsát ki.

Ahogy Jean-Lup Bertaux, a SWAN korábbi vezető elemzője megjegyezte, ha a geokorona minősége tipikusnak tekinthető a földszerű bolygók esetében, akkor ez az új tudás segíthet az emberiségnek a víz jeleinek keresésében a Naprendszeren kívüli világban.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: