Vrstva atmosféry, ve které gravitace mizí, je exosféra. Atmosféra je vrstva plynů, která obklopuje Zemi; plní různé funkce, obsahuje kyslík nezbytný pro život, chrání před slunečními paprsky a vnějšími činiteli, jako jsou meteority a asteroidy.
Složení atmosféry je většinou dusík, ale je také tvořeno kyslíkem a má velmi malou koncentraci jiných plynů, jako je vodní pára, argon a oxid uhličitý.
Ačkoli se to nemusí zdát, vzduch je těžký a vzduch v horních vrstvách tlačí vzduch ve spodních vrstvách, což způsobuje větší koncentraci vzduchu v dolních vrstvách.
Tento jev je znám jako atmosférický tlak. Čím vyšší je atmosféra, tím méně hustá.
Označení limitu konce atmosféry vysoké asi 10 000 km. Co je známé jako Karmanova linka.
Vrstvy atmosféry
Atmosféra je rozdělena do pěti vrstev, troposféry, stratosféry, mezosféry, termosféry a exosféry.
Troposféra je vrstva, která se nachází mezi povrchem Země až do výšky mezi 10 a 15 km. Je to jediná vrstva atmosféry, která umožňuje rozvoj života a kde se vyskytují meteorologické jevy.
Stratosféra je vrstva, která sahá od 10 do 15 km na výšku až 40 až 45 km. V této vrstvě je ozonová vrstva ve výšce asi 40 km a to je to, co nás chrání před škodlivými paprsky slunce.
Mezosféra je nejtenčí vrstvou atmosféry, která sahá až do výšky 85 až 90 km. Tato vrstva je velmi důležitá, protože je to ta, která zpomaluje malé meteority, které naráží na pozemské nebe.
Termosféra je nejširší vrstvou atmosféry, s teplotou, která může dosáhnout tisíce stupňů Celsia, je plná materiálů nabitých energií slunce.
Exosféra je vrstva nejdále od zemského povrchu. To sahá od 600-800 km do 9000-10 000.
Konec exosféry není dobře definován, protože v této vrstvě, která je ve styku s vnějším prostorem, atomy unikají, což ztěžuje jejich omezení. Teplota v této vrstvě se prakticky nemění a fyzikálně-chemické vlastnosti vzduchu zde mizí.
Exosphere: vrstva, ve které gravitace mizí
Exosféra je tranzitní zóna mezi atmosférou a kosmickým prostorem. Zde jsou ve vzduchu zavěšeny meteorologické satelity s polární oběžnou dráhou. Nacházejí se v této vrstvě atmosféry, protože účinek gravitace téměř neexistuje.
Hustota vzduchu je téměř zanedbatelná také kvůli jeho nízké gravitaci a atomy unikají, protože gravitace je netlačí směrem k zemskému povrchu.
V exosféře je také proud nebo plazma, která zvenku vypadá jako Van Allenovy pásy.
Exosféra je tvořena plazmovými materiály, kde ionizace molekul vytváří magnetické pole, proto je také známá jako magnetosféra.
Ačkoli na mnoha místech se jméno exosféra nebo magnetosféra používá zaměnitelně, je třeba rozlišovat mezi nimi. Oba zaujímají stejné místo, ale magnetosféra je obsažena v exosféře.
Magnetosféra je tvořena interakcí magnetismu Země a slunečního větru a chrání Zemi před slunečním zářením a kosmickými paprsky.
Částice jsou odkloněny směrem k magnetickým pólům, které způsobují severní a jižní světla. Magnetosféra je způsobena magnetickým polem vytvářeným železným jádrem Země, které má elektricky nabité materiály.
Téměř všechny planety ve sluneční soustavě, s výjimkou Venuše a Marsu, mají magnetosféru, která je chrání před slunečním větrem.
Pokud by magnetosféra neexistovala, sluneční záření by dosáhlo povrchu a způsobilo ztrátu vody na planetě.
Magnetické pole tvořené magnetosférou způsobuje, že částice vzduchu lehčích plynů mají dostatečnou rychlost k úniku do vesmíru.
Protože magnetické pole, kterému jsou vystaveny, zvyšuje jejich rychlost a gravitační síla Země nestačí k zastavení těchto částic.
Tím, že netrpí vlivem gravitace, jsou molekuly vzduchu rozptýlenější než v jiných vrstvách atmosféry. Díky nižší hustotě jsou kolize, ke kterým dochází mezi molekulami vzduchu, mnohem vzácnější.
Proto molekuly, které jsou v nejvyšší části, mají větší rychlost a mohou uniknout z gravitace Země.
Jako příklad a pro snazší pochopení v horních vrstvách exosféry, kde je teplota kolem 700 ° C. atomy vodíku mají v průměru rychlost 5 km / s.
Existují však oblasti, kde atomy vodíku mohou dosáhnout 10,8 Km / s, což je rychlost nezbytná k překonání gravitace v této výšce.
Protože rychlost také závisí na hmotnosti molekul, čím větší je hmotnost, tím nižší je rychlost, kterou budou mít, a v horní části exosféry mohou být částice, které nedosahují potřebné rychlosti k úniku z gravitace Země, přestože jsou hraničící s vesmírem.
Reference
- DUNGEY, JW Struktura exosféry nebo dobrodružství v prostoru rychlosti. Geofyzika, The Earth's Environment, 1963, sv. 503.
- SINGER, SF Struktura exosféry Země. Journal of Geophysical Research, 1960, sv. 65, ne 9, str. 2577-2580.
- BRICE, Neil M. Hromadný pohyb magnetosféry. Journal of Geophysical Research, 1967, sv. 72, č. 21, str. 5193-5211.
- SPEISER, Theodore Wesley. Trajektorie částic v aktuálním listu modelu, založené na otevřeném modelu magnetosféry, s aplikacemi na aurorální částice. Journal of Geophysical Research, 1965, sv. 70, č. 7, str. 1717-1728.
- DOMINGUEZ, Hectore. Naše atmosféra: jak porozumět změně klimatu. LD Books, 2004.
- SALVADOR DE ALBA, Angel. Vítr v horní atmosféře a jeho vztah ke sporadické E vrstvě. Complutense University of Madrid, Publications Service, 2002.
- LAZO, Vítejte; CALZADILLA, Alexander; ALAZO, Katy. Dynamický systém sluneční větrné magnetosféry-ionosféry: charakterizace a modelování. Cena Akademie věd Kuby, 2008.