La geocorona della Terra di estende ben oltre l’orbita lunare

La parte più esterna dell’atmosfera del nostro pianeta si estende ben oltre l’orbita lunare – quasi il doppio della distanza dalla Luna.

Una recente scoperta basata sulle osservazioni dell’OSA / NASA Solar and Heliospheric Observatory, SOHO, mostra che lo strato gassoso che avvolge la Terra arriva fino a 630.000 km di distanza, ovvero 50 volte il diametro del nostro pianeta.

“La Luna vola attraverso l’atmosfera della Terra”, afferma Igor Baliukin dell’Istituto di ricerca spaziale della Russia, autore principale dell’articolo che presenta i risultati. “Non ne eravamo a conoscenza finché non abbiamo rispolverato le osservazioni fatte oltre vent’anni fa dalla sonda spaziale SOHO.”

La geocorona

Dove la nostra atmosfera si fonde nello spazio esterno, c’è una nuvola di atomi di idrogeno chiamata geocorona. Uno degli strumenti del veicolo spaziale, SWAN, ha usato i suoi sensori per tracciare l’idrogeno e individuare con precisione fino a che punto si spinge la geocorona. Per i pianeti con idrogeno nelle loro esosfere, il vapore acqueo è spesso visto più vicino alla loro superficie. Questo è il caso per Terra, Marte e Venere.

“E’ particolarmente interessante quando si cercano pianeti con potenziali riserve d’acqua oltre il nostro Sistema Solare”, spiega Jean-Loup Bertaux, co-autore ed ex investigatore principale di SWAN.

Il primo telescopio sulla Luna, collocato dagli astronauti dell’Apollo 16 nel 1972, catturò un’immagine evocativa della geocorona che circondava la Terra e brillava alla luce ultravioletta. “A quel tempo, gli astronauti sulla superficie lunare non sapevano che erano effettivamente incorporati nella periferia della geocorona”, dice Jean-Loup.

La luce Lyman-alfa

Il Sole interagisce con gli atomi di idrogeno attraverso una particolare lunghezza d’onda della luce ultravioletta chiamata Lyman-alfa, che gli atomi possono sia assorbire che emettere. Poiché questo tipo di luce viene assorbito dall’atmosfera terrestre, può essere osservato solo dallo spazio.

Grazie alla sua cella di assorbimento di idrogeno, lo strumento SWAN può misurare selettivamente la luce Lyman-alfa dalla geocorona.

Il nuovo studio ha rivelato che la luce del sole comprime gli atomi di idrogeno nella geocorona sul lato diurno della Terra, e produce anche una regione di maggiore densità sul lato notturno. La regione più densa di idrogeno del lato diurno è piuttosto rarefatta, con solo 70 atomi per centimetro cubico a 60.000 chilometri sopra la superficie terrestre e circa 0,2 atomi alla distanza della Luna.

“Sulla Terra lo chiameremmo vuoto, quindi questa fonte extra di idrogeno non è abbastanza significativa da facilitare l’esplorazione spaziale”, dice Igor.

Le radiazioni UV

La buona notizia è che queste particelle non rappresentano alcuna minaccia per i viaggiatori spaziali nelle future missioni con equipaggio in orbita attorno alla Luna.

“Ci sono anche radiazioni ultraviolette associate alla geocorona, poiché gli atomi di idrogeno diffondono la luce solare in tutte le direzioni, ma l’impatto sugli astronauti nell’orbita lunare sarebbe trascurabile rispetto alla principale fonte di radiazioni – il Sole”, afferma Jean-Loup Bertaux.

La geocorona della Terra potrebbe interferire con le future osservazioni astronomiche eseguite nelle vicinanze della Luna. “I telescopi spaziali che osservano il cielo in lunghezze d’onda ultraviolette per studiare la composizione chimica di stelle e galassie dovrebbero tenerne conto”, aggiunge Jean-Loup.

Il potere degli archivi

Lanciato nel dicembre 1995, l’osservatorio spaziale SOHO ha studiato il Sole, dal suo nucleo profondo alla corona esterna e al vento solare, per oltre due decenni. Il satellite orbita intorno al primo punto di Lagrange (L1), circa 1,5 milioni di chilometri dalla Terra verso il Sole.

Questa posizione è un buon punto di osservazione per osservare la geocorona dall’esterno. Lo strumento SWAN di SOHO ha osservato la Terra e la sua atmosfera in tre occasioni tra il 1996 e il 1998.

Il team di ricerca di Jean-Loup e Igor in Russia ha deciso di recuperare questo set di dati dagli archivi per ulteriori analisi. Queste viste uniche dell’intera geocorona vista da SOHO stanno ora gettando nuova luce sull’atmosfera terrestre.

“I dati archiviati molti anni fa possono spesso essere sfruttati per la nuova scienza”, afferma Bernhard Fleck, scienziato del progetto SOHO dell’ESA. “Questa scoperta mette in evidenza il valore dei dati raccolti oltre 20 anni fa e l’eccezionale performance di SOHO.”

 

 

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