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地球の大気は63万キロの彼方まで広がっていた

Posted by moonrainbow on 08.2019 地球   0 comments   0 trackback
地球の大気は月に届いていた。月を通り越して63万キロの彼方まで

地球の大気

人は物事に境界を設けることが大好きだ

 たとえば、地球の大気と宇宙との境界のことを「カーマン・ライン」という。高度100キロの上空(異論もある)にあるここは、航空学の限界であり、宇宙航行学が始まるところでもあります

 しかし、地球の大気はそれよりずっと複雑であるようです。新しい研究によると、地球の大気は、月にまで届いていたというのです。 それどころか月を通り越してずっとその向こうまで広がっていた

月のはるか向こうまで広がる地球コロナ

 この領域のことを「地球コロナ(geocorona)」と言います。地球大気の最外層が発する大気光の一部であり、紫外線で光る中性水素の薄い雲でできています

 とても希薄なために測定するのは難しい。だが、地球から20万キロ離れると、太陽輻射圧が地球の重力を上回るようになるために、これまでそこが限界だと考えられてきました

 しかしNASAと欧州宇宙機関が共同で運用する太陽・太陽圏観測機(SOHO)が集めたデータによれば、それどころではなかったのです

 地球コロナは63万キロの彼方まで広がっていたのである

地球の大気1

じつは20年以上前に観測されていた

 驚くべきはSOHOがこのことを20年以上前になる、1996~98年に観測していたということです。しかし、それ以来データはアーカイブの中で放っておかれ、今まで解析される日を待ち続けてきたのでした

 地球コロナを地球から見ることはできません。それより内側にある大気圏によって吸収されてしまうからです

 そのために、観察するには宇宙空間に出るしかないのです。たとえば、アポロ16号の宇宙飛行士は、1972年に自分たちがまだその中にいるとは知らずに、地球コロナの写真を撮影しています

地球の大気2
アポロ16号が月から撮った地球コロナの写真 image credit:NASA
 
 SOHOに搭載されているSWAN望遠鏡は、「ライマンα光子」という水素原子からの放射線をフィルタリングし、地球コロナの光を選択的に測定することができます

 地球コロナのより正確な範囲を知ることができたのは、この機能のおかげです

太陽な不思議な効果

 今回、地球コロナの意外なまでの大きさだけでなく、太陽の不思議な効果についても明らかになっています

 地球の昼間側では、水素原子が日光によって圧縮され、1立方センチあたりの密度が原子70個分になる。すると、月の軌道では0.2個まで密度が薄まります
 
 夜間側では、水素密度が太陽輻射圧によって上がり、一種の彗星の尾のような見た目になります

地球の大気3
image credit:SOHO

新発見の影響は?

 水素原子は紫外線放射を散乱させるが、その量は太陽に吹き飛ばされる膨大な量に比べれば、無視できる程度です

 よって地球コロナの正しい範囲が判明したからといって、宇宙の探索を進めるうえで大した違いはないということです

 だが地球コロナの範囲内に設置され、紫外線波長で遠い宇宙の果てを観測する望遠鏡の場合は、ライマンα線に調整を施さねばならないでしょう
 
 ということはだ。地球の大気(地球コロナ)外に行ったことがある人間は今のところ1人もいないということになるります

 火星までの距離は7,528万キロメートルですから、火星に行く途中で初めて地球の大気を超えるということになるのです

2019年02月24日
カラパイアより

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