Vrstva atmosféry, v ktorej gravitácia mizne, je exosférou. Atmosféra je vrstva plynov, ktorá obklopuje Zem; plní rôzne funkcie, obsahuje kyslík potrebný na život, chráni pred slnečnými lúčmi a vonkajšími činiteľmi, ako sú meteority a asteroidy.
Zloženie atmosféry je väčšinou dusík, ale je tiež tvorené kyslíkom a má veľmi malú koncentráciu iných plynov, ako je vodná para, argón a oxid uhličitý.
Aj keď sa to nemusí zdať, vzduch je ťažký a vzduch v horných vrstvách tlačí vzduch v dolných vrstvách, čo spôsobuje väčšiu koncentráciu vzduchu v dolných vrstvách.
Tento jav je známy ako atmosférický tlak. Čím vyššia je atmosféra, tým je hustšia.
Značka hranice atmosféry je vysoká asi 10 000 km. Čo je známe ako línia Karman.
Vrstvy atmosféry
Atmosféra je rozdelená na päť vrstiev, troposféru, stratosféru, mezosféru, termosféru a exosféru.
Troposféra je vrstva, ktorá sa nachádza medzi povrchom Zeme až do výšky 10 až 15 km a je jedinou vrstvou atmosféry, ktorá umožňuje rozvoj života a kde sa vyskytujú meteorologické javy.
Stratosféra je vrstva, ktorá siaha od 10 do 15 km na výšku až 40 až 45 km. V tejto vrstve je ozónová vrstva vo výške asi 40 km a to nás chráni pred škodlivými slnečnými lúčmi.
Mezosféra je najtenšia vrstva atmosféry, ktorá siaha až do výšky 85 až 90 km. Táto vrstva je veľmi dôležitá, pretože práve táto spomaľuje malé meteority, ktoré narážajú na zemskú oblohu.
Termosféra je najširšia vrstva atmosféry, s teplotou, ktorá môže dosiahnuť tisíce stupňov Celzia, je plná materiálov nabitých slnečnou energiou.
Exosféra je vrstva najvzdialenejšia od zemského povrchu. To siaha od 600-800 km do 9000-10 000.
Koniec exosféry nie je dobre definovaný, pretože v tejto vrstve, ktorá je v kontakte s vonkajším priestorom, atómy unikajú, čo veľmi sťažuje ich obmedzenie. Teplota v tejto vrstve sa prakticky nemení a fyzikálno-chemické vlastnosti vzduchu tu miznú.
Exosphere: vrstva, v ktorej gravitácia mizne
Exosféra je tranzitná zóna medzi atmosférou a vesmírom. Tu sú vo vzduchu zavesené polárne obiehajúce meteorologické satelity. Nachádzajú sa v tejto vrstve atmosféry, pretože efekt gravitácie takmer neexistuje.
Hustota vzduchu je takmer zanedbateľná aj z dôvodu nízkej gravitácie a atómy unikajú, pretože gravitácia ich netlačí na zemský povrch.
V exosfére je tiež prúd alebo plazma, ktorá zvonka vyzerá ako Van Allenove pásy.
Exosféru tvoria plazmové materiály, kde ionizácia molekúl vytvára magnetické pole, a preto je známa aj ako magnetosféra.
Aj keď sa na mnohých miestach názov exosféra alebo magnetosféra používa vzájomne zameniteľne, je potrebné rozlišovať medzi nimi. Obaja zaberajú rovnaké miesto, ale magnetosféra je obsiahnutá v exosfére.
Magnetosféra je tvorená interakciou magnetizmu Zeme a slnečného vetra a chráni Zem pred slnečným žiarením a kozmickými lúčmi.
Častice sú odklonené smerom k magnetickým pólom, ktoré spôsobujú severné a južné svetlo. Magnetosféra je spôsobená magnetickým poľom vytváraným železným jadrom Zeme, ktoré obsahuje elektricky nabité materiály.
Takmer všetky planéty v slnečnej sústave, s výnimkou Venuše a Marsu, majú magnetosféru, ktorá ich chráni pred slnečným vetrom.
Keby magnetosféra neexistovala, slnečné žiarenie by sa dostalo na povrch a spôsobilo stratu vody planéty.
Magnetické pole tvorené magnetosférou spôsobuje, že častice vzduchu ľahších plynov majú dostatočnú rýchlosť na to, aby unikli do vesmíru.
Pretože magnetické pole, ktorému sú vystavené, zvyšuje ich rýchlosť a gravitačná sila Zeme nestačí na zastavenie týchto častíc.
Tým, že molekuly vzduchu netrpia gravitáciou, sú viac rozptýlené ako v iných vrstvách atmosféry. Pri nižšej hustote sú kolízie, ku ktorým dochádza medzi molekulami vzduchu, omnoho zriedkavejšie.
Preto molekuly, ktoré sú v najvyššej časti, majú vyššiu rýchlosť a môžu uniknúť z gravitácie Zeme.
Uveďte príklad a uľahčte pochopenie v horných vrstvách exosféry, kde je teplota okolo 700 ° C. atómy vodíka majú v priemere rýchlosť 5 km / s.
Existujú však oblasti, v ktorých atómy vodíka môžu dosiahnuť 10,8 km / s, čo je rýchlosť potrebná na prekonanie gravitácie v tejto nadmorskej výške.
Pretože rýchlosť závisí aj od hmotnosti molekúl, čím väčšia je hmotnosť, tým nižšia je rýchlosť, ktorú budú mať, a v hornej časti exosféry môžu byť častice, ktoré nedosahujú potrebnú rýchlosť, aby unikli gravitácii Zeme, napriek tomu, že sú hraničiaci s vesmírom.
Referencie
- DUNGEY, JW Štruktúra exosféry alebo dobrodružstiev v priestore rýchlosti. Geofyzika, The Earth's Environment, 1963, zv. 503.
- SINGER, SF Štruktúra exosféry Zeme. Journal of Geofyzical Research, 1960, zv. 65, č. 9, s. 2577-2580.
- BRICE, Neil M. Hromadný pohyb magnetosféry. Journal of Geofyzical Research, 1967, zv. 72, č. 21, s. 5193 - 5211.
- SPEISER, Theodore Wesley. Dráhy častíc v aktuálnom hárku modelu, založené na otvorenom modeli magnetosféry, s aplikáciami na aurorálne častice. Journal of Geofyzical Research, 1965, zv. 70, č. 7, s. 1717-1728.
- DOMINGUEZ, Hector. Naša atmosféra: ako chápať zmenu podnebia. LD Books, 2004.
- SALVADOR DE ALBA, Angel. Vietor v hornej atmosfére a jeho vzťah k sporadickej E vrstve. Complutense University of Madrid, Publications Service, 2002.
- LAZO, vitajte; CALZADILLA, Alexander; ALAZO, Katy. Dynamický systém slnečnej veternej magnetosféry a ionosféry: Charakterizácia a modelovanie. Cena Akadémie vied Kuby, 2008.