Atmosfera da Terra estende-se até à Lua - e além
Onde a nossa atmosfera se funde com o espaço exterior, há uma nuvem de átomos de hidrogénio chamada geocoroa.
"Nós não sabíamos disto até que 'tirámos o pó' a observações feitas há mais de duas décadas pela sonda SOHO."
Onde a nossa atmosfera se funde com o espaço exterior, há uma nuvem de átomos de hidrogénio chamada geocoroa. Um dos instrumentos da nave, SWAN, usou os seus sensores sensíveis para traçar a assinatura do hidrogénio e detetar com precisão quão longe estão os limites da geocora.
Estas observações só podiam ser feitas a certas épocas do ano, quando a Terra e a sua geocoroa aparecessem no campo de visão do SWAN
"Isto é especialmente interessante quando se procura planetas com potenciais reservatórios de água para lá do nosso Sistema Solar," explica Jean-Loup Bertaux, coautor e investigador principal do SWAN.
O primeiro telescópio na Lua, colocado pelos astronautas da Apollo 16 em 1972, capturou uma imagem evocativa da geocoroa em redor da Terra e brilhando intensamente no ultravioleta.
"Naquela época, os astronautas à superfície lunar não sabiam que estavam realmente inseridos nos arredores da geocora," explica Jean-Loup.
Graças à sua célula de absorção de hidrogénio, o instrumento SWAN pôde medir seletivamente a luz Lyman-alpha da geocoroa e descartar átomos de hidrogénio mais longe no espaço interplanetário.
O novo estudo revelou que a luz do Sol comprime átomos de hidrogénio na geocoroa no lado diurno da Terra, e também produz uma região de densidade reforçada no lado noturno. A região mais densa do hidrogénio, no lado diurno, é ainda assim bastante esparsa, com apenas 70 átomos por centímetro cúbico 60.000 km acima da superfície da Terra e cerca de 0,2 átomos à distância da Lua.
"Na Terra, chamaríamos a isto vácuo, de modo que esta fonte extra de hidrogénio não é suficientemente significativa para facilitar a exploração espacial," diz Igor.
"Há também radiação ultravioleta associada à geocoroa, pois os átomos de hidrogénio espalham a luz solar em todas as direções, mas o impacto sobre os astronautas em órbita lunar seria insignificante em comparação com a principal fonte de radiação - o Sol," acrescenta Jean-Loup Bertaux.
Do lado negativo, a geocoroa da Terra pode interferir com observações astronómicas futuras realizadas nas proximidades da Lua.
"Os telescópios espaciais que observam o céu no ultravioleta, para estudar a composição química de estrelas e galáxias, precisariam de levar isto em conta," realça Jean-Loup.
Lançado em dezembro de 1995, o observatório espacial SOHO tem vindo a estudar o Sol, desde o seu núcleo profundo até à coroa externa e vento solar, há mais de duas décadas. O satélite orbita no primeiro ponto de Lagrange (L1), a cerca de 1,5 milhões de quilómetros da Terra em direção ao Sol.
Esta posição é um bom ponto de observação para observar a geocora de fora. O instrumento SWAN, da SOHO, observou a Terra e a sua atmosfera estendida em três ocasiões entre 1996 e 1998.
A equipa de investigação de Jean-Loup e Igor, na Rússia, decidiu recuperar este conjunto de dados dos arquivos para análise posterior. Estas vistas únicas de toda a geocoroa, pela SOHO, estão agora a lançar luz sobre a atmosfera da Terra.
"Os dados arquivados há muitos anos podem muitas vezes ser explorados para novas ciências," diz Bernhard Fleck, cientista do projeto SOHO da ESA. "Esta descoberta destaca o valor dos dados recolhidos há mais de 20 anos e o excecional desempenho da SOHO."
A Terra e o seu invólucro de hidrogénio, ou geocoroa, vista da Lua. Esta imagem, no ultravioleta, foi obtida em 1972 com uma câmara operada pelos astronautas da Apollo 16 na Lua.
A intensidade da emissão de átomos de hidrogénio na parte externa da atmosfera da Terra, a geocoroa, medida pelo instrumento SWAN a bordo da sonda SOHO da ESA/NASA. A baixa intensidade é indicada em azul, alta a vermelho.
Os dados revelaram que a geocoroa alcança 630.000 km de distância, ou 50 vezes o diâmetro do nosso planeta. A Terra está localizada no centro da área branca, demasiado pequena para ver vista a esta escala; a extensão da órbita da Lua em torno da Terra está representada como uma elipse pontilhada para referência.
Crédito: ESA/NASA/SOHO/SWAN; I. Baliukin et al. (2019
Impressão de artista da SOHO da ESA e da NASA, com o Sol visto pelo seu telescópio ultravioleta no dia 14 de setembro de 1999.
Crédito: sonda - ESA/ATG medialab; Sol - ESA/NASA/SOHO
Cobertura da missão SOHO pelo Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
04/12/2015 - SOHO celebra 20 anos de exploração espacial
14/04/2015 - Estudo descobre que pequenas erupções solares podem ter efeitos profundos em planetas desprotegidos