Невидимый океан над головой: судьба климата решается на высоте сотен тысяч километров

Вокруг Земли существует почти невидимое облако водорода, простирающееся на сотни тысяч километров. Оно называется экзосфера и образует внешний край атмосферы. До недавнего времени об этой "призрачной оболочке" знали мало. Теперь в космос отправится аппарат, чтобы рассмотреть её как никогда близко.

Что такое экзосфера

Экзосфера — это зона, где атмосфера постепенно растворяется в космосе.

• Она начинается примерно в 500 км от поверхности.

• Состоит в основном из атомов водорода.

• Простирается далеко за пределы орбиты Луны.

В этой области:

• атомы навсегда покидают Землю;

• первыми ощущаются удары солнечных вспышек;

• решается судьба воды на планете (ведь водород — её часть).

Открытие, начавшееся с Луны

В 1972 году во время миссии "Аполлон-16" астронавты установили ультрафиолетовую камеру, созданную учёным Джорджем Каррутерсом. Она впервые зафиксировала свечение экзосферы, показав, что облако простирается гораздо дальше, чем предполагали.

"Это было шоком — увидеть, что лёгкое водородное облако вокруг Земли настолько обширно", — отметила руководитель новой миссии Лара Уолдроп.

Теперь NASA запускает аппарат, названный в честь Каррутерса.

Миссия "Каррутерс"

• Размер: с двухместный диван.

• Вес: около 240 кг.

• Запуск: с космодрома Кеннеди на ракете SpaceX Falcon 9.

• Цель: точка Лагранжа L1, в 1,6 млн км от Земли.

Там аппарат вместе с другими миссиями NASA и NOAA будет изучать солнечный ветер и "ореол" Земли.

Чем займётся обсерватория

1. С помощью двух ультрафиолетовых камер (ближнего и широкого поля) "Каррутерс" снимет видеозаписи экзосферы.

2. Отслеживание реакции внешней атмосферы на солнечные вспышки.

3. Измерение скорости утечки водорода.

4. Сравнение с другими планетами и экзопланетами.

Сравнение: атмосферы планет

Советы шаг за шагом: как изучают экзосферу

1. Устанавливают камеры, фиксирующие ультрафиолетовое свечение.

2. Отправляют аппараты в точку L1 для стабильного обзора.

3. Сравнивают динамику водорода во время солнечных бурь и спокойных периодов.

4. Используют данные для прогнозов космической погоды и защиты спутников.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: считать экзосферу "пустотой".
  Последствие: недооценка роли в защите Земли.
  Альтернатива: изучать её как активный щит от космической погоды.

• Ошибка: игнорировать утечку водорода.
  Последствие: непонимание судьбы воды на планете.
  Альтернатива: использовать наблюдения для анализа обитаемости экзопланет.

А что если…

Если солнечные бури сильнее, чем ожидается, экзосфера может терять больше водорода. Это приведёт к изменению климата в долгосрочной перспективе. Понимание процессов поможет оценить риски для Земли и сравнить с судьбой Марса.

Плюсы и минусы исследования

FAQ

Почему аппарат отправляют в L1?
Это точка равновесия гравитации, где удобно наблюдать за Землёй и Солнцем одновременно.

Опасна ли утечка водорода для нас?
Нет, процесс очень медленный, но важен для понимания долгосрочной эволюции атмосферы.

Можно ли увидеть экзосферу глазами?
Нет, она светится в ультрафиолете, который не виден человеку.

Мифы и правда

• Миф: атмосфера Земли заканчивается на высоте 100 км.
  Правда: экзосфера тянется на сотни тысяч километров.

• Миф: солнечные вспышки влияют только на космос.
  Правда: они могут выводить из строя сети и технику на Земле.

• Миф: только Земля имеет экзосферу.
  Правда: у всех планет с атмосферой есть подобные слои.

Три интересных факта

1. Экзосфера простирается почти до середины пути до Луны.

2. Водород, теряемый здесь, связан с судьбой воды на планете.

3. Камера Каррутерса в 1972 году впервые показала свечение внешней атмосферы.

Исторический контекст

В 1970-х учёные только догадывались о размерах экзосферы. Камера Каррутерса на Луне подтвердила её существование. Сегодня, спустя 50 лет, NASA продолжает дело пионера, отправляя специальный аппарат для изучения этого "невидимого края".