Ilmakehän kerros, jossa painovoima katoaa, on eksosfääri. Ilmakehä on maapallon ympäröivä kaasukerros; se täyttää useita toimintoja, sisältää elämälle välttämättömän hapen, suojaa auringonsäteiltä ja ulkoisilta tekijöiltä, kuten meteoriitit ja asteroidit.
Ilmakehän koostumus on pääosin typpi, mutta se koostuu myös hapesta ja siinä on hyvin pieni pitoisuus muita kaasuja, kuten vesihöyry, argon ja hiilidioksidi.
Vaikka se ei välttämättä näytä siltä, ilma on raskas, ja yläkerrosten ilma työntää alempien kerrosten ilmaa, aiheuttaen suuremman ilman pitoisuuden alemmissa kerroksissa.
Tämä ilmiö tunnetaan ilmakehän paineena. Korkeammassa ilmakehässä siitä tulee vähemmän tiheää.
Ilmakehän lopun rajan merkitseminen noin 10 000 km korkeaksi. Niin kutsuttu Karman-linja.
Ilmakehän kerrokset
Ilmapiiri on jaettu viiteen kerrokseen, troposfääri, stratosfääri, mesosfääri, termosfääri ja eksosfääri.
Troposfääri on kerros, joka sijaitsee maanpinnan välillä 10–15 km: n korkeuteen asti. Se on ainoa ilmakehän kerros, joka mahdollistaa elämän kehittymisen ja missä tapahtuu meteorologisia ilmiöitä.
Stratosfääri on kerros, joka ulottuu 10–15 km korkeudesta 40–45 km: iin. Tässä kerroksessa on otsonikerros, noin 40 km korkeudessa, ja se suojaa meitä haitallisilta auringonsäteiltä.
Mesosfääri on ilmakehän ohuin kerros, joka ulottuu korkeudelle 85–90 km. Tämä kerros on erittäin tärkeä, koska se hidastaa pieniä meteoriitteja, jotka törmäävät maanpäällistä taivasta vasten.
Termosfääri on ilmakehän laajin kerros, jonka lämpötila voi olla tuhansia celsiusasteita, ja se on täynnä auringon energian varaamia materiaaleja.
Ekstosfääri on kauimpana maapallon pinnasta. Matka ulottuu 600-800 km - 9 000-10 000.
Eksosfäärin loppua ei ole tarkkaan määritelty, koska tässä ulkoavaruuden kanssa kosketuksessa olevassa kerroksessa atomit pakenevat, mikä tekee niiden rajoittamisesta erittäin vaikeaa. Lämpötila tässä kerroksessa ei käytännöllisesti katsoen muuta, ja tässä olevan ilman fysikaalis-kemialliset ominaisuudet katoavat.
Exosfääri: kerros, jossa painovoima katoaa
Eksosfääri on ilmakehän ja ulkoavaruuden välinen kauttakulkuvyöhyke. Täällä polarit kiertävät meteorologiset satelliitit ripustetaan ilmaan. Niitä löytyy tästä ilmakehän kerroksesta, koska painovoiman vaikutusta ei ole lainkaan.
Ilman tiheys on melkein vähäinen myös sen alhaisen painovoiman vuoksi ja atomit pakenevat, koska painovoima ei työnnä niitä kohti maan pintaa.
Eksosfäärissä on myös virtaus tai plasma, joka näyttää ulkopuolelta kuin Van Allen -vyöt.
Eksosfääri koostuu plasmamateriaaleista, joissa molekyylien ionisoituminen muodostaa magneettikentän, minkä vuoksi se tunnetaan myös nimellä magnetosfääri.
Vaikka monissa paikoissa nimeä eksosfääri tai magnetosfääri käytetään keskenään, nämä kaksi on erotettava toisistaan. Nämä kaksi vievät samaa paikkaa, mutta magnetosfääri sisältyy eksosfääriin.
Magnetosfääri muodostuu maapallon magneettisuuden ja auringon tuulen vuorovaikutuksesta, ja se suojaa maapalloa auringon säteilyltä ja kosmisilta säteiltä.
Hiukkaset taipuvat kohti magneettinapoja, jotka aiheuttavat pohjoisen ja eteläisen valon. Magnetosfääri johtuu maan raudasydämen tuottamasta magneettikentästä, jossa on sähköisesti varautuneita materiaaleja.
Lähes kaikilla aurinkokunnan planeetoilla, Venusta ja Marsia lukuun ottamatta, on magnetosfääri, joka suojaa niitä aurinkotuulilta.
Jos magnetosfääriä ei olisi, auringon säteily pääsee pintaan aiheuttaen planeetan veden menetyksen.
Magnetosfäärin muodostama magneettikenttä saa sytyttimien kaasujen ilmapartikkelien riittävän nopeuden pääsemään ulkoavaruuteen.
Koska magneettikenttä, jolle ne altistetaan, lisää niiden nopeutta, ja maapallon painovoima ei riitä pysäyttämään näitä hiukkasia.
Koska ilmamolekyylit eivät kärsi painovoiman vaikutuksesta, ne hajoavat enemmän kuin ilmakehän muissa kerroksissa. Matalammalla tiheydellä ilmamolekyylien väliset törmäykset ovat paljon harvinaisempia.
Siksi molekyylit, jotka ovat korkeimmassa osassa, ovat nopeampia ja voivat paeta maan painovoimasta.
Annetaan esimerkki ja helpotetaan ymmärtämistä eksosfäärin ylemmissä kerroksissa, joissa lämpötila on noin 700ºC. vetyatomien nopeus on keskimäärin 5 km sekunnissa.
Mutta on alueita, joissa vetyatomit voivat saavuttaa 10,8 km / s, mikä on nopeus, joka tarvitaan painovoiman voittamiseen tuolla korkeudella.
Koska nopeus riippuu myös molekyylien massasta, sitä suurempi massa, sitä pienempi nopeus niillä on, ja eksosfäärin yläosassa voi olla hiukkasia, jotka eivät saavuta tarvittavaa nopeutta päästäkseen maapallon painovoimasta huolimatta rajoittuva ulkoavaruus.
Viitteet
- DUNGEY, JW Ekstrasfäärin rakenne tai seikkailut nopeustilassa. Geofysiikka, Maan ympäristö, 1963, voi. 503.
- SINGER, SF Maan eksosfäärin rakenne. Journal of Geophysical Research, 1960, voi. 65, nro 9, s. 2577-2580.
- BRICE, Neil M. Magnetosfäärin massaliike. Journal of Geophysical Research, 1967, voi. 72, nro 21, s. 5193-5211.
- SPEISER, Theodore Wesley. Hiukkasten suuntaviivat mallivirtalevyssä, joka perustuu avoimeen magnetosfäärin malliin ja joita voidaan soveltaa auraalisiin hiukkasiin. Journal of Geophysical Research, 1965, voi. 70, nro 7, s. 1717-1728.
- DOMINGUEZ, Hector. Ilmapiiri: kuinka ymmärtää ilmastomuutosta. LD Books, 2004.
- SALVADOR DE ALBA, enkeli. Tuuli yläilmakehässä ja sen suhde satunnaiseen E-kerrokseen. Madridin Complutense-yliopiston julkaisupalvelu, 2002.
- LAZO, tervetuloa; CALZADILLA, Aleksanteri; ALAZO, Katy. Auringon tuulen, magneettisfäärin ja ionosfäärin dynaaminen järjestelmä: karakterisointi ja mallintaminen. Kuuban tiedeakatemian palkinto, 2008.