大氣層 地球的大氣層延伸到月球甚至更遠(yuǎn):重新定義的地球大氣層邊界

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SOHO觀測(cè)衛(wèi)星位置示意圖
地球大氣與太空的邊界在哪里呢?科學(xué)家們重新整理了過(guò)去二十年太陽(yáng)觀測(cè)衛(wèi)星SOHO的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),地球大氣的范圍可達(dá)63萬(wàn)公里,相當(dāng)于地球直徑的50倍,甚至連月球都在地球大氣中運(yùn)行著。
【 大氣層|地球的大氣層延伸到月球甚至更遠(yuǎn):重新定義的地球大氣層邊界】地球大氣在增溫層之外還有外氣層,外氣層中最外面的一層是主要由氫原子所構(gòu)成的地冕(地球高層大氣:以氫原子和氦原子為主要成分。由于氫原子和氦原子發(fā)出微弱的輻射而得名)。對(duì)于行星科學(xué)家而言,行星大氣中的氫原子信號(hào)是一顆行星含水量的指標(biāo)。
由于氫原子受到太陽(yáng)光照射時(shí),會(huì)反向散射波長(zhǎng)121.6奈米的萊曼α射線(位于紫外光波段),是太陽(yáng)活躍與否的參考指標(biāo)。SOHO上頭的觀測(cè)儀器SWAN主要是觀察太空中的氫原子發(fā)出的萊曼α射線,但在一年中某些特定時(shí)期,地冕會(huì)進(jìn)入SWAN觀測(cè)范圍內(nèi),因而可以藉由地冕發(fā)出的萊曼α射線辨識(shí)出地球大氣的邊界所在。
其實(shí)早在1972年阿波羅16號(hào)登陸月球時(shí),便曾經(jīng)利用紫外線相機(jī)觀測(cè)到地冕的存在。然而當(dāng)時(shí)他們都不知道,自己就身在地冕之中。
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由阿波羅16號(hào)拍攝的地冕圖像
地冕雖然會(huì)發(fā)出高能的紫外線,但都被大氣所吸收,所以并不會(huì)對(duì)地面生物造成威脅(另一方面,我們也無(wú)法從地表觀察)。對(duì)于未來(lái)的登月任務(wù)來(lái)說(shuō),其輻射量相對(duì)于太陽(yáng)發(fā)出的高能輻射仍是微乎其微,倒也不用太過(guò)擔(dān)心。不過(guò)對(duì)于在太空中觀測(cè)紫外光的太空望遠(yuǎn)鏡來(lái)說(shuō),這就是觀測(cè)時(shí)無(wú)可避免的噪聲了。
SOHO觀測(cè)地冕的圖像,中央白色的部分是地球附近,虛線則是月球軌道。
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SOHO觀測(cè)地冕發(fā)出紫外光的圖像,信號(hào)強(qiáng)度由低到高以藍(lán)到紅表示,中央白色的部分是地球附近,虛線則是月球軌道。
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