Наша планета совершенно не изучена, потому каждый раз ученые находят что-то странное в казалось бы привычных и изученных механизмах. На этот раз взоры ученых направлены на горячий водород, который был найден в самых верхних слоях атмосферы, в которых, по более раннему мнению ученых, не должно быть водорода.
Открытие может помочь выяснить каким образом атмосфера строится, как именно там передвигаются газы и есть ли какие-то особенности, а также как именно работают защитные функции нашей атмосферы, в частности ученых интересует момент с солнечными бурями, от последствий которых нас спасают газы атмосферы.
» Раньше предполагали, что горячие атомы водорода могут находиться на очень больших высотах, нескольких тысячах километров, но наше открытие показывает, что минимум — это 250 километров, что было действительно удивительно,» — сказал ведущий исследователь Лара Уолдроп из Университета Иллинойса: «Это говорит о том, что в современных моделях атмосферы многое не учитывается, а это влияет на множество различных исследований».
Горячие атомы — это атомы с высокой поступательной энергией, то есть очень быстро перемещающиеся. Поскольку атомы очень легкие, имея высокую скорость они спокойно преодолевают все слои атмосферы и могут даже вырваться в межпланетное пространство. И это не есть хорошо, так как нам известен опыт Марса, который под влиянием схожих механизмов потерял всю свою воду. Исходя из опыта нашего планетарного соседа, ученые предполагали, что схожие процессы могут быть и на нашей планете, но они даже не предполагали, что водород будет находиться на уровне термосферы, которая начинается в 85 километрах над поверхностью Земли и заканчивается в 500 километрах.
Используя зонд NASA Thermosphere Ionosphere Mesosphere Energetics and Dynamics (TIMED) команда сумела рассчитать численность водорода в пространстве, для этого проводился замер ультрафиолетового излучения, который водород рассеивает. Оказалось, что чем меньше солнечная активность, тем больше в атмосфере атомов водорода.
«Наш анализ измеряемых данных привел к контр-интуитивному выводу о том, что температура атомов водорода в термосфере значительно возрастает с уменьшением солнечной активности, в отличие от естественной атмосферной температуры, которая уменьшается со снижением солнечной активности», — сказал Цинь, один из членов команды.
Также исследователи обнаружили, что наличие горячих атомов водорода в термосфере существенно влияет на расположение регулярных атомов водорода в других слоях атмосферы.
Остался без ответа один вопрос — где источник этого водорода.
«Мы знаем, что должен быть источник горячих атомов водорода, либо в местной термосфере или в более далеких слоях атмосферы, но у нас нет ответа, пока нет», — сказал Уолдроп.
«Мы обязательно будем работать над этой головоломкой, потому что знание плотности и распределения имеет решающее значение для изучения нашей атмосферной системы, а также ее ответа на космическую погоду, которая влияет на многие космические технологии, которые так важны для нашего современного общества», — добавил Цинь.
