快捷搜索:  test  英雄  申请  地球  创意文化园  透露  RNG  防守

月球竟然在地球大气层内里,而且这个发现迟到了二十年

2022世界杯冠亚军www.9cx.net)实时更新比分2022世界杯冠亚军数据,2022世界杯冠亚军全程高清免费不卡顿,100%原生直播,2022世界杯冠亚军这里都有。给你一个完美的观赛体验。

本文来自微信民众号:科研圈(ID:keyanquan),作者:张琪雅,编辑:戚译引,头图来自:unsplash


一项研究剖析了来自二十年前的观察数据,提出了一个惊人的看法:地球大气层一直延伸到约 63 万千米处,月球也被包裹在大气层中


不管你还记不记得地理课本上对大气层的详细界说,你一定会以为这个界说简直不能思议。不外,地球大气层的界说一直有着诸多争议,没准地理课本只是选了一个好记的(大雾)


“航空”和“航天”的分界线


凭证国际航空团结会(Fédération Aéronautique Internationale)的界说,海拔 100km 高度为卡门线(Kármán line),这是从“航空”过渡到“航天”的界线。当航天器发射后,为了保持航行状态,飞船需要连续加速,直至切线偏向上的速率到达第一宇宙速率后,航天器便可围绕地球航行。而航行器到达第一宇宙速率时,所处的高度差不多就是 100km。


极光就发生在卡门线周围,海拔约莫在 90~150 km 之间。图片泉源:Pixabay


然而,关于卡门线高度的争议却从未住手。有人统计了从 1951 年到 1962 年间泛起的约莫 30 种关于卡门线高度的差异意见,界限高度的界说局限从海拔 20km 到 400km,其中大部门的值位于 75-100km 之间。哈佛-史密森尼天体物理中央(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)的天体物理学家 Jonathan McDowell 以为卡门线的高度应该是 80km,在 2018 年揭晓的一篇论文中,他剖析了 43000 颗卫星的跨越 9000 万个点坐标轨道数据,发现有 50 颗卫星可在 80km 的高度绕行地球。McDowell 提出的界说也获得了一些研究职员的支持。


卡门线的界说实在不完全是一个科学问题。在这样的空间界限以下,可以说这部门的空域属于在其下方的国家;而在空间界限以上,理论上是允许各国卫星自由航行的。因此,对卡门线的界说若干会受到政治诉求的影响。


太阳有日冕,地球有地冕


天文学家试图用加倍普适的尺度来界说地球大气层,然而地球的大气层现实上比想象中更庞大,远远不是一条线所能界定。


天文学家 Lyman Spitzer 首次提出“闲逸层(exosphere)的看法,他指出,若是不是由于这一层大气温度较高,使得较轻的气体逃逸,那么地球大气中的氦气含量会比现实中要高得多


这一大气区域也被称为地冕(geocorona)。我们都知道日冕,它是太阳大气的最外层,由很稀薄的完全电离的等离子体所组成,可以分为内冕、中冕和外冕三个条理。而地冕与其相似,它以电中性的氢原子为主要因素,是地球大气逸散层的一部门。也就说是,在地球的大气层与外太空接壤的区域,有一片“氢原子云”,我们界说为地冕。


日冕。图片泉源:Hinode JAXA/NASA


填充地冕的氢原子来自于地球大气。大气中的水和甲烷通过光解离发生氢原子,它们通过扩散作用向远离地表偏向运动;到达逸散层底部时,它们将沿着原运动轨迹向太空发射。凭证氢原子的速率差异,这时刻可能发生两种情形:速率大于逃逸速率的氢原子在双曲线轨道上发射,永远告辞了地球;速率小于逃逸速率的氢原子将返回到逸散层底部。留在地冕中的氢原子也不能无限累积。这些氢原子会通过太阳发出的极紫外辐射发生电离,并与朝地球飞来的太阳风质子举行电荷交流,其“寿命”约莫为 20 天左右。


以是,在地冕这个区域,一部门氢原子脱离了地球,留下来的氢原子也对照夭折;这些因素都限制了地冕的巨细,使它无法无限延伸。


地冕到底有多大?

皇冠正网代理开户www.huangguan.us)是一个开放皇冠正网即时比分、皇冠正网代理开户的平台。皇冠正网代理开户平台(www.huangguan.us)提供最新皇冠登录,皇冠APP下载包含新皇冠体育代理、会员APP,提供皇冠正网代理开户、皇冠正网会员开户业务。


要想丈量地冕的巨细,最直观的方式是在外太空中用航天器观察地冕发出的光。在 1972 年的阿波罗 16 号义务中,宇航员曾首次拍摄到地冕层的图像,但那一次是从月球轨道角度举行拍摄的,那时的宇航员可能并不知道实在自己并没有飞出地冕。


阿波罗 16 号上的宇航员拍摄的地冕。图片泉源:NASA


地冕中的氢元素会与来自太阳的远紫外线辐射发生散射而发光。地冕发射的谱线有好几种,其中最强的谱线是莱曼阿尔法辐射,这是氢原子的电子从主量子数 n = 2 跃迁至 n = 1 时发出的谱线。研究职员主要通过它来检测地冕。


这次研究所获得的地冕数据来自于太阳和太阳风层探测器(Solar and Heliospheric Observatory,SOHO),它由欧洲航天局(ESA)及美国国家航空航天局(NASA)配合研制,绕太阳公转,并对太阳举行研究。SOHO上的仪器可以过滤掉来自更远的外太空的莱曼阿尔法辐射,准确地丈量来自地冕的光线。两个传感器不中止地对地球举行观察,随着探测器的移动,约莫 20 小时内即可获得整个天空的图像。


研究发现,地冕的局限差不多延伸到63万千米之外,相当于100个地球半径;而月球轨道相当于60个地球半径,也就是说,月球也被包罗在地冕之中。


研究职员还发现,由于太阳光压的影响,地冕的形状看起来有点像彗星的尾巴。在朝着太阳的一侧,地冕层氢原子被阳光“压缩”,在距离地表 6 万公里处每立方厘米约莫有 70 个原子;而到月球轨道空间,每立方厘米平均仅有 0.2 个原子,基本上可以以为是真空。在背对太阳的一侧,氢原子的密度整体上要更大一些。


地冕观察示意图(未按比例绘制),图中地球周围的浅色区域为地冕。图片泉源:ESA


令人惊讶的是,这项最新研究的数据来自 1996~1998 年间。SOHO 于 1995 年发射升空,原设计使用寿命是 3 年,但它现在已在太空中事情了 20 多年,而且仍在运行。它网络的许多数据还未获得剖析,好比这次的日冕数据。


这项研究说明地冕层也是一个紫外线辐射源,然则同太阳辐射源相比,地冕层发出的辐射微乎其微,对通俗人或月球轨道的宇航员没什么影响。不外,处于地冕内部的太空望远镜可能需要调整它的基准,以便更精准地举行深空观察。法国国家科学研究中央(French National Centre for Scientific Research)的天文学家、前 SWAN 项目首席研究员 Jean-Loup Bertaux 说:“那些在紫外波段观察天空,研究恒星和星系化学因素的空间望远镜都要思量到这一点。”而且,由于行星外层的氢原子层反映了低大气层(火星,金星和地球)中水和(或)甲烷的存在,它也将成为未来研究中加倍受关注的主题。


固然,研究发现也解释,直到今天还没有一小我私人类能够真正脱离地球。


论文信息:

Baliukin, I., Bertaux, J.-L., Quémerais, E., Izmodenov, V., & Schmidt, W. (2019). SWAN/SOHO Lyman-α mapping: The hydrogen geocorona extends well beyond the Moon. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 124, 861– 885. https://doi.org/10.1029/2018JA026136


参考文献及网页:

[1] Mcdowell J C . The edge of space:Revisiting the Karman Line[J]. Acta Astronautica, 2018:S0094576518308221-.

[2] Baliukin I I,Bertaux J L,Quémerais E,etal. SWAN/SOHO Lyman‐α mapping: the Hydrogen Geocorona Extends Well Beyond TheMoon[J]. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 2019.

[3] Koutroumpa D,Lallement R,Bertaux J L,etal. SOHO-SWAN Hydrogen Cell Data Analysis:Method Description.

[4] https://www.sciencealert.com/earth-s-atmosphere-is-so-big-that-it-actually-engulfs-the-moon 


本文来自微信民众号:科研圈(ID:keyanquan),作者:张琪雅

皇冠管理端登3网站皇冠管理端登3网站(www.9cx.net)实时更新发布最新最快最有效的皇冠管理端登3网站手机网址,包括新2登3手机网址,新2登3备用网址,皇冠登3最新网址,新2足球登3网址,新2网址大全。

发表评论
sunbet声明:该文看法仅代表作者自己,与本平台无关。请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
用户名: 验证码:点击我更换图片

您可能还会对下面的文章感兴趣: