Geomagnetism and AeronomyGeomagnetism and AeronomyГеомагнетизм и аэрономия0016-79403034-5022The Russian Academy of Sciences68620010.31857/S0016794024050097QQAGOKArticlesСтатьиResearch ArticleThe Aerosol Layer of the Lower Thermosphere: II. Observation Under the Full MoonАэрозольный слой нижней термосферы: II. наблюдение при полной лунеBelyaevA. N.БеляевА. Н.
Russian Federation
anb52@mail.ruNikolaishviliS. Sh.НиколайшвилиС. Ш.
Russian Federation
ser58ge@gmail.ruOmel’chenkoA. N.ОмельченкоА. Н.
Russian Federation
alexom@mail.ruRepinA. Yu.РепинА. Ю.
Russian Federation
repin_a_yu@mail.ruPoluarshinovM. A.ПолуаршиновМ. А.
Russian Federation
mikhail.poluarshinov@rsce.ruSmirnovYu. V.СмирновЮ. В.
Russian Federation
yury.v.smirnov@rsce.ruStrakhovA. V.СтраховА. В.
Russian Federation
lexand@robis.ruBatishchevA. G.БатищевА. Г.
Russian Federation
alexey-batschev@mail.ruStasevichV. I.СтасевичВ. И.
Russian Federation
walter@robis.ruPlatovYu. V.ПлатовЮ. В.
Russian Federation
yplatov@mail.ruFedorov Institute of Applied Geophysics (IPG)Институт прикладной геофизики им. акад. Е.К. Фёдорова Росгидромета (ИПГ Росгидромета)S.P. Korolev Rocket and Space Corporation Energia (RKK Energia)Ракетно-космическая корпорация “Энергия” им. С.П. Королёва (РКК “Энергия”)Scientific Production Enterprise Robis (NPP Robis)ООО “Научно-производственное предприятие “Робис” (НПП “Робис”)National Research Nuclear University Moscow Engineering Physical Institute (MEPhI)Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ” (НИЯУ МИФИ)Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation (IZMIRAN), Russian Academy of SciencesИнститут земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН)1510202464568870027062025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0016-7940/article/view/686200

The results of the “Terminator” space experiment on board the International Space Station are given. Images of the Earth atmosphere are obtained in the near IR spectral range at limb-geometry of observations under the full Moon. The calculated vertical profiles of volume emission/scattering rate point that the aerosol layer occurs within the height region of 80 – 100 km in the Earth atmosphere. It is proposed that this layer is of meteoric origin. Estimations show that the size spectrum of aerosol particles lies within the region of 1 – 100 nm.

Приведены результаты космического эксперимента “Терминатор” на Международной космической станции, полученные в ближнем ИК-диапазоне спектра в лимбовой геометрии наблюдения атмосферы Земли в полнолуние. В результате обработки полученных данных оптической регистрации построены вертикальные профили объемной светимости атмосферы, указывающие на то, что в атмосфере Земли в диапазоне высот 80 – 100 км постоянно присутствует аэрозольный слой метеорного происхождения. Проведенные оценки показали, что спектр размеров входящих в него аэрозольных частиц лежит в диапазоне от нескольких единиц до нескольких сотен нанометров.

the mesospherethe low thermospheremeteor ablationaerosol layerMoonмезосферанижняя термосфераабляция метеороваэрозольный слойЛунаАванесов Г.А., Строилов Н.А., Филиппова О.В., Шамис В.А., Эльяшев Я.Д. Фотометрическая модель звездного датчика ориентации // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Т. 16. № 5. С. 75–84. 2019. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2019-16-5-75-84Беляев А.Н., Николайшвили С.Ш., Омельченко А.Н., Репин А.Ю., Полуаршинов М.А., Смирнов Ю.В., Страхов А.В., Батищев А.Г., Стасевич В.И., Платов Ю.В. Аэрозольный слой нижней термосферы: I. наблюдение на фоне лимба Земли // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 63. № 4. C. 455–466. 2023. https://doi.org/10.31857/S0016794023600400Гурвич А.С., Воробьёв В.В., Савченко С.А., Пахомов А.И., Падалка Г.И., Шефов Н.Н., Семёнов А.И. Ночное свечение верхней атмосферы в диапазоне 420 – 530 нм по измерениям на орбитальной станции “Мир” в 1999 г. // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 42. № 4. С. 541–546. 2002.Килбас А.А. Интегральные уравнения: курс лекций. Мн.: БГУ, 143 с. 2005.Carrillo-Sánchez J.D., Nesvorný D., Pokorný P., Janches D., Plane J.M.C. Sources of cosmic dust in the Earth’s atmosphere // Geophys. Res. Lett. V. 43. № 23. P. 11979–11986. 2016. https://doi.org/10.1002/2016GL071697Carrillo-Sánchez J.D., Gómez-Martin J.C., Bones D.L., Nesvorný D., Pokorný P., Benna M., Flynn G.F., Plane J.M.C. Cosmic dust fluxes in the atmospheres of Earth, Mars and Venus // Icarus. V. 335. ID 113395. 2020. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2019.113395Gardner C.S., Liu A.Z., Marsh D.R., Wuhu Feng, Plane J.M.C. Inferring the global cosmic dust influx to the Earth’s atmosphere from lidar observations of the vertical flux of mesospheric Na // J. Geophys. Res. – Space. V.119. № 9. P. 7870–7879. 2014. https://doi.org/10.1002/2014JA020383Gelinas L.J., Lynch K.A., Kelley M.C., Collins R.L., Baker S., Zhou Q., Friedman J.C. First observation of meteoritic charged dust in the tropical mesosphere // Geophys. Res. Lett. V. 25. № 21. P. 4047–4050. 1998. https://doi.org/10.1029/1998GL900089Hedin J., Giovane F., Waldemarsson T., Gumbel J., Blum J., Stroud R.M., Marlin L., Moser J., Siskind D.E., Jansson K., Saunders R.W., Summers M.E., Reissaus P., Stegman J., Plane J.M.C., Horanyi M. The MAGIC meteoric smoke particle sampler // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. V. 118. P. 127–144. 2014. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2014.03.003Hervig M.E., Gordley L.L., Deaver L.E., Siskind D.E., Stevens M.H., Russell J.M., Bailey S.M., Megner L., Bardeen C.G. First satellite observations of meteoric smoke in the middle atmosphere // Geophys. Res. Lett. V. 36. № 18. ID L18805. 2009. https://doi.org/10.1029/2009GL039737Hervig M.E., Plane J.M.C., Siskind D.E., Wuhu Feng, Bardeen C.G., Bailey S.M. New global meteoric smoke observations from SOFIE: Insight regarding chemical composition, meteoric influx, and hemispheric asymmetry // J. Geophys. Res. – Atmos. V. 126. № 13. ID e2021JD035007. 2021. https://doi.org/10.1029/2021JD035007Lynch K.A., Gelinas L.J., Kelley M.C., Collins R.L., Widholm M., Rau D., MacDonald E., Liu Y., Ulwick J., Mace P. Multiple sounding rocket observations of charged dust in the polar winter mesosphere // J. Geophys. Res. – Space. V.110. № 3. ID A03302. 2005. https://doi.org/10.1029/2004JA010502Plane J.M.C., Feng W., Dawkins E.C.M. The mesosphere and metals: Chemistry and changes // Chem. Rev. V. 115. № 10. P. 4497–4541. 2023. https://doi.org/10.1021/cr500501mPlane J.M.C., Saunders R.W., Hedin J., Stegman J., Khaplanov M., Gumbel J., Lynch K.A., Bracikowski P.J., Gelinas L.J., Friedrich M., Blindheim S., Gausa M., Williams B.P. A combined rocket-borne and ground-based of the sodium layer and charged dust in the upper mesosphere // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. V. 118. P. 151–160. 2014. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2013.11.008Rapp M., Hedin J., Strelnikova I., Friedrich M., Gumbel J., Lübken F.-J. Observations of positively charged nanoparticles in the nighttime polar mesosphere // Geophys. Res. Lett. V. 32. № 23. ID L23821. 2005. https://doi.org/10.1029/2005GL024676Saunders R.W., Plane J.M.C. A laboratory study of meteor smoke analogues: composition, optical properties and growth kinetics // J. Atmos. Sol.-Terr. Phy. V. 68. № 18. P. 2182–2202. 2006. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2006.09.006Schulte P., Arnold F. Detection of upper atmospheric negatively charged microclusters by a rocket borne mass spectrometer // Geophys. Res. Lett. V.19. № 23. P. 2297–2300. 1992. https://doi.org/10.1029/92GL02631Yee J.H., Abreu V.J. Mesospheric 5577 Å green line and atmospheric motions – Atmospheric Explorer satellite observations // Planet. Space Sci. V. 35. № 11. P. 1389–1395. 1987. https://doi.org/10.1016/0032-0633(87)90051-1