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图中展示了地球之地冕的所及范围。在地球大气层与外层太空相交融的区域中，有一片氢原子云被称为“地冕”。注：该插图不是按比例绘制的。
据美国“物理学网”（Phys.org）2月20日消息称，欧洲航天局（ESA）和美国航空航天局（NASA）利用共同运营的“太阳和日球观测站”（Solar and Heliospheric Observatory，简称SOHO）进行的一项最新研究表明，环绕地球的气体层可以向外延伸超过63万公里，而这相当于地球直径的50倍。该项研究成果于2月15日发表在美国地球物理联合会（AGU）旗下的《地球物理研究杂志：空间物理学》上。
该研究论文的第一作者、俄罗斯空间研究所（Russia's Space Research Institute）的Igor Baliukin介绍道：“月球（的运行轨迹）其实会在地球大气层中穿梭，但是直到我们重新开始研究SOHO太空飞船20多年前采集的观测数据时，才意识到这一点。”
在地球大气层与外层空间交接融合的地方，存在着一片氢原子云，被称为“地冕”（geocorona）。SOHO太空飞船上有一个名为“SWAN”仪器具有可以用来追踪观测氢原子特征的灵敏传感器，它能够精确地测算地冕的最远外围边界有多远。不过，这些观测只能在一年中特定的时间点进行，因为只有在那些时候地球及其地冕才会进入到“SWAN”的视野中。对于那些外层大气含有氢元素的行星来说，水蒸汽通常出现在离其表面更为接近的地方，比如地球、火星和金星都是如此。
太阳通过一种具有特定波长的紫外线（被命名为“莱曼-阿尔法”（Lyman-alpha））与氢原子发生相互作用；氢原子既能吸收、又能发射这种紫外线。由于这种光线会被地球的大气层所吸收，所以人类只能从太空中才能观察到它的存在。“SWAN”仪器拥有一种可以吸收氢原子的单元格，借此它便可以选择性地测量来自地冕的莱曼-阿尔法紫外线，并将氢原子丢弃在星际空间中更远的地方。这个最新的研究表明，阳光会在地球的昼半球压缩地冕中的氢原子，并同时也会在夜半球生成一个氢原子密度增高的区域，而昼半球氢原子密度较大的区域仍然相当稀薄；在地球表面6万公里之上的高度，每立方厘米只有70个原子，而在月球面对地球的一端上只有0.2个原子。
Baliukin解释道：“在地球上，我们把这个区域称为真空，所以这一氢原子的额外来源并不具有进行太空探索的重要性。”不过好消息是，这些粒子不会对未来绕月飞行的宇航员构成任何威胁。该论文的共同作者、SWAN项目的主任研究员Jean-Loup Bertaux补充道：“由于氢原子将阳光散射到各个方向，地冕也会产生紫外线辐射，但是这与太阳这一主要辐射源相比，它对月球轨道上宇航员的影响是微不足道的。”而不利的一面是，地冕可能会干扰未来在月球附近进行的天文观测活动。“使用太空望远镜在紫外波段上来观测天空和研究恒星和星系的化学构成时就需要考虑到这一点。”
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编译：朱明逸
审稿：西莫
责编：唐林芳
期刊来源： 《地球物理研究杂志：空间物理学》
期刊编号： 2169-9380
原文链接：
https://phys.org/news/2019-02-earth-atmosphere-moon.html
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