Ternyata atmosfer membubung tinggi melampui Bulan, sebuah temuan baru

Lapisan atmosfir yang menyelimuti Bumi lebih tebal dari yang telah diperkirakan bahkan jauh melampaui Bulan. Lapisan gas ini membubung tinggi hingga mencapai 630.000 kilometer jauhnya, atau 50 kali dari diameter Bumi sendiri, menurut sebuah studi terbaru terhadap pengamatan yang telah dilakukan oleh ESA / NASA, SOHO (Solar and Heliospheric Observatory), dan diterbitkan di Journal of Geophysical Research, American Geophysical Union

“Bulan terbang melintasi atmosfer Bumi,” kata Igor Baliukin dari Space Research Institute Rusia, penulis utama makalah. “Kita tidak menyadarinya sampai kami mengklarifikasi pengamatan yang telah dilakukan lebih dari dua dekade yang lalu oleh pesawat ruang angkasa SOHO.”

Saat atmosfer menyentuh luar angkasa, bagian terluarnya adalah berupa semacam awan berisi atom hidrogen yang disebut Geocorona. Salah satu instrumen dari pesawat ruang angkasa SOHO, SWAN, dengan menggunakan sensor sensitifnya telah melacak ciri khas hidrogen dan secara tepat telah mendeteksi seberapa jauh ujung dari Geocorona ini.

Namun geocorona ini sebenarnya telah teramati  untuk pertama kalinya oleh sebuah teleskop yang telah ditempatkan di bulan oleh para astronot Apollo 16 di tahun 1972. Dalam pengamatannya, teleskop ini menangkap gambar menggugah dari geocorona yang mengelilingi Bumi dan bersinar terang berupa cahaya ultraviolet.

“Pada saat itu, para astronot di permukaan bulan tidak menyadari bahwa mereka benar-benar berada di pinggiran geocorona,” kata Jean-Loup rekan dari penulis studi.

Matahari berinteraksi dengan atom-atom hidrogen melalui panjang gelombang cahaya ultraviolet tertentu yang disebut Lyman-alpha, yang dapat diserap dan dipancarkan oleh atom-atom tersebut. Karena jenis cahaya ini diserap oleh atmosfer bumi, ia akan hanya dapat diamati secara sempurna dari luar angkasa.

Observatorium ruang angkasa SOHO yang telah diluncurkan di tahun 1995 telah mempelajari Matahari selama lebih dari dua dekade. Satelit itu mengorbit di sekitar titik Lagrange pertama (L1), sekitar 1,5 juta kilometer dari Bumi menuju Matahari.

Lokasi ini adalah tempat yang tepat untuk mengamati geocorona dari luar angkasa.  Instrumen SWAN SOHO mencitrakan Bumi dan atmosfernya yang telah diperluas, pada tiga kali kesempatan antara tahun 1996 hingga 1998.

Jean-Loup dan tim peneliti Igor dari Rusia memutuskan untuk menganalisis lebih lanjut terhadap kumpulan data ini dari arsip. Sebuah gambaran unik dari seluruh geocorona ini seperti yang telah teramati SOHO, sekarang telah memberikan petunjuk baru tentang atmosfer Bumi.

“Data bertahun-tahun lalu yang telah diarsipkan seringkali dapat dieksploitasi untuk sains baru, penemuan ini menyoroti nilai data yang dikumpulkan lebih dari 20 tahun yang lalu dan kinerja SOHO yang luar biasa.” kata Bernhard Fleck, ilmuwan proyek ESA SOHO.

Berkat sel serapan hidrogennya, instrumen SWAN dapat secara selektif mengukur cahaya Lyman-alpha dari geocorona dan mengabaikan atom-atom hidrogen yang berada lebih jauh di ruang antarplanet.

Studi baru mengungkapkan bahwa sinar matahari memadatkan atom hidrogen yang terdapat pada geocorona di siang hari Bumi, dan juga menghasilkan daerah dengan kepadatan lebih tinggi pada saat malam. Wilayah hidrogen yang lebih padat di siang hari masih agak jarang, dengan hanya 70 atom per sentimeter kubik pada 60.000 kilometer di atas permukaan bumi, dan sekitar 0,2 atom pada jarak Bulan.

Berita baiknya adalah bahwa partikel-partikel ini tidak menimbulkan ancaman bagi para pelancong ruang angkasa pada misi kru masa depan yang mengorbit Bulan.

“Ada juga radiasi ultraviolet yang terkait dengan geocorona, karena atom-atom hidrogen menyebarkan sinar matahari ke segala arah, tetapi dampak pada astronot di orbit bulan akan diabaikan dibandingkan dengan sumber utama radiasi – Matahari,” kata Jean-Loup Bertaux.