L’atmosfera si estende oltre la Luna

Le osservazioni della sonda SOHO confermano che l'atmosfera terrestre si estende per migliaia di chilometri oltre la distanza Terra-Luna
Dove l’atmosfera terrestre si fonde con lo spazio esterno, c’è una nuvola di atomi di idrogeno chiamata geocorona. L’illustrazione mette in risalto la posizione della sonda SOHO quando ha effettuato le misurazioni. Credit: ESA

Una recente scoperta basata sulle osservazioni delle sonda NASA/ESA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), mostra che l’atmosfera che avvolge la Terra si estende fino a 630.000 km di distanza, ovvero 50 volte il diametro del nostro pianeta e ben oltre la Luna“La Luna nuota nell’atmosfera terrestre”, afferma nel presentare i risultati Igor Baliukin dello Space Research Institute di Mosca, autore principale dello studio (rif.). “Non ne eravamo consapevoli fino a quando non abbiamo rispolverato le osservazioni fatte oltre due decenni fa dalla navicella SOHO”.

Geocorona

Dove la nostra atmosfera si fonde con lo spazio esterno, c’è una nuvola di atomi di idrogeno chiamata geocorona. Uno degli strumenti della sonda SOHO, SWAN, ha utilizzato i suoi sensori per tracciare la firma dell’idrogeno e rilevare con precisione quanto è lontana la periferia della geocorona. Queste osservazioni potevano essere fatte solo in determinati periodi dell’anno, quando il sottile strato d’idrogeno si mostrava a SOHO.

Per i pianeti con idrogeno nelle loro esosfere, il vapore acqueo è spesso visto più vicino alla loro superficie. Questo è il caso della Terra, Marte e Venere. “Questo fenomeno è interessante quando si cercano pianeti con potenziali serbatoi d’acqua oltre il nostro Sistema Solare, spiega Jean-Loup Bertaux, coautore ed ex ricercatore principale di SWAN. La prima volta che stato osservato questo fenomeno, non è stato affatto notato.

Il primo telescopio sulla Luna, posizionato dagli astronauti dell’Apollo 16 nel 1972, catturò un’immagine suggestiva della geocorona che circonda la Terra e brilla di luce ultravioletta. “A quel tempo, gli astronauti sulla superficie lunare non sapevano di essere effettivamente incastonati nella periferia della geocorona”, afferma Jean-Loup. 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 assorbita dall’atmosfera terrestre, può essere osservata solo dallo spazio.

La Terra e il suo involucro di idrogeno, o geocorona, visto dalla Luna. Questa immagine ultravioletta é stata scattata nel 1972 con una fotocamera gestita dagli astronauti dell’Apollo 16 sulla Luna. Credit: NASA

Il rilevatore SWAN/SOHO

Grazie al suo rilevatore all’idrogeno, SWAN, misura selettivamente la luce Lyman-alfa dalla geocorona e scarta l’idrogeno dell’atmosfera che si estende oltre la Luna nello spazio interplanetario. Lo studio ha rivelato che la luce solare comprime gli atomi di idrogeno nella geocorona sul lato diurno della Terra. In quest’area la densità dell’idrogeno è scarsa, appena 70 atomi per centimetro cubo a 60.000 chilometri sopra la superficie terrestre. In prossimità della Luna è invece circa 0,2 atomi. “Sulla Terra lo chiameremmo vuoto, quindi questa fonte extra di idrogeno non è abbastanza significativa”, afferma Baliukin.

La buona notizia è che queste particelle non rappresentano una minaccia per i viaggiatori spaziali in future missioni con equipaggio in orbita attorno alla Luna. “C’è anche una radiazione ultravioletta associata alla geocorona, poiché gli atomi di idrogeno diffondono la luce solare in tutte le direzioni, ma l’impatto sugli astronauti in orbita lunare sarebbe trascurabile rispetto alla principale fonte di radiazione, il Sole”, afferma Jean-Loup Bertaux. La cattiva notizia invece è che la geocorona terrestre potrebbe interferire con le future osservazioni astronomiche eseguite in prossimità della Luna. “I telescopi spaziali che osservano il cielo alle lunghezze d’onda ultraviolette per studiare la composizione chimica di stelle e galassie dovrebbero tenerne conto”, aggiunge Jean-Loup.

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