沒有人真正出走過,研究:地球大氣層遠超過月球

作者 | 發布日期 2019 年 02 月 23 日 14:28 | 分類 天文 , 航太科技 follow us in feedly

海拔 100 公里處,是地球大氣層與外太空、航空與航太技術的分界線,但嚴格來講,大氣層並沒有明確界線。俄羅斯太空研究院一項新研究便指出,地球大氣最外層的散逸層範圍遠比過去認為的還要大,至少延伸了 63 萬公里;也就是說,我們的人造衛星、甚至天然衛星月亮都依然沐浴在大氣層中。



地球大氣層從地面依序往上分別為:對流層(0~7km 或 11km)、平流層(7km 或 11~50km,也稱同溫層,包含臭氧層)、中氣層(50~85km)、熱成層(85~800km,也稱增溫層,包含電離層),以及最外界的散逸層(800~2,000km,也稱外氣層)。

而科學界公認的外太空與地球大氣層分界線稱為卡門線(Kármán line),距離地表 100 公里,接近熱成層底端,界線之下為航空動力學,最主要的飛行器比如飛機;界線之上為按照天體力學規律運動的太空動力學,飛行器有人造衛星、太空探測器、太空梭、太空站等。

但大氣層遠比想像中還要複雜,氣體分子不會在一個高度宣告集體消散,而是漸進式逸散。在散逸層的最外層區域,有一團稱為地冕(geocorona)的微弱中性氫雲,散射太陽遠紫外線中的中性氫而發出光(萊曼 α 光)。

以前,科學家認為地冕距離地球約 20 萬公里,然而根據 NASA 與 ESA 合作發射的太陽和太陽圈探測器數據,俄羅斯太空研究院(Russia’s Space Research Institute,SRI)團隊現在發現,地冕與地球距離可延伸達 63 萬公里,或說地球直徑的 50 倍,而月球距離地球才 38.44 萬公里。

太陽和太陽圈探測器(Solar and Heliospheric Observatory,SOHO)放置在日─地系統的 L1 點,自 1996 年 5 月起投入運轉,配有 12 台主要科學儀器,其中太陽風異向性儀器(Solar Wind Anisotropies instrument,SWAN)能利用太陽光譜譜線追蹤氫原子訊號,從外太空精準探測地冕邊界(萊曼 α 光會被地球大氣吸收,因此只能從太空觀察)。

對那些外氣層能檢測到氫的類地行星來說,代表它們的地表通常也能發現水氣,比如火星、金星,給予人類一絲希望,無論是尋找外星生命亦或以後的殖民打算。然而新研究告訴我們,到目前為止,我們還沒有任何人真正走出地球大氣層。新論文發表在《Geophysical Research: Space Physics》期刊。

▲ 太陽和太陽圈探測器。(Source:歐洲太空總署

(首圖來源:pixabay