Plik egzosfera Jest to najbardziej zewnętrzna warstwa atmosfery planety lub satelity, stanowiąca górną granicę lub granicę z przestrzenią kosmiczną. Na planecie Ziemia ta warstwa rozciąga się ponad termosferą (lub jonosferą), od 500 km nad powierzchnią ziemi.
Egzosfera ziemska ma grubość około 10 000 km i składa się z gazów bardzo różniących się od tych, które tworzą powietrze, którym oddychamy na powierzchni Ziemi..
Indeks artykułów
Egzosfera stanowi warstwę przejściową między atmosferą ziemską a przestrzenią międzyplanetarną. Posiada bardzo ciekawe właściwości fizyczne i chemiczne oraz spełnia ważne funkcje ochrony planety Ziemi..
Główną cechą charakterystyczną egzosfery jest to, że nie zachowuje się jak płyn gazowy, jak wewnętrzne warstwy atmosfery. Jego cząsteczki składowe nieustannie uciekają w przestrzeń kosmiczną.
Zachowanie egzosfery jest wynikiem zestawu pojedynczych cząsteczek lub atomów, które podążają własną trajektorią w ziemskim polu grawitacyjnym..
Właściwości definiujące atmosferę to: ciśnienie (P), gęstość lub stężenie gazów składowych (liczba cząsteczek / V, gdzie V to objętość), skład i temperatura (T). W każdej warstwie atmosfery te cztery właściwości są różne.
Te zmienne nie działają niezależnie, ale są powiązane prawem gazowym:
P = d.R.T, gdzie d = liczba cząsteczek / V, a R jest stałą gazową.
To prawo jest spełnione tylko wtedy, gdy jest wystarczająco dużo zderzeń między cząsteczkami, z których składa się gaz.
W niższych warstwach atmosfery (troposferze, stratosferze, mezosferze i termosferze) mieszaninę gazów, które ją tworzą, można traktować jako gaz lub płyn, który można sprężać, którego temperatura, ciśnienie i gęstość są powiązane prawem gazy.
Zwiększając wysokość lub odległość od powierzchni ziemi, znacznie spada ciśnienie i częstotliwość zderzeń między cząsteczkami gazu..
Na wysokości 600 km i powyżej tego poziomu atmosferę należy rozpatrywać w inny sposób, ponieważ nie zachowuje się już jak gaz lub jednorodny płyn.
Stan fizyczny egzosfery to stan plazmy, który definiuje się jako czwarty stan skupienia lub fizyczny stan materii..
Plazma to stan płynu, w którym praktycznie wszystkie atomy są w postaci jonowej, to znaczy wszystkie cząstki mają ładunki elektryczne i występuje w nich obecność wolnych elektronów, niezwiązanych z żadną cząsteczką ani atomem. Można go zdefiniować jako płynny ośrodek cząstek o dodatnich i ujemnych ładunkach elektrycznych, elektrycznie obojętny.
Plazma wykazuje ważne zbiorowe efekty molekularne, takie jak odpowiedź na pole magnetyczne, tworząc struktury, takie jak promienie, włókna i podwójne warstwy. Stan fizyczny plazmy, jako mieszaniny w postaci zawiesiny jonów i elektronów, ma właściwość dobrego przewodnika elektryczności.
Jest to najpowszechniejszy stan fizyczny we Wszechświecie, tworzący plazmy międzyplanetarne, międzygwiazdowe i międzygalaktyczne..
Skład atmosfery zmienia się wraz z wysokością lub odległością od powierzchni Ziemi. Skład, stan wymieszania i stopień jonizacji są czynnikami decydującymi o rozróżnieniu pionowej struktury warstw atmosfery..
Mieszanina gazów z powodu turbulencji jest praktycznie zerowa, a jej składniki gazowe są szybko oddzielane przez dyfuzję..
W egzosferze mieszanina gazów jest ograniczona gradientem temperatury. Mieszanina gazów pod wpływem turbulencji jest praktycznie zerowa, a ich składniki gazowe są szybko rozdzielane przez dyfuzję. Na wysokości ponad 600 km pojedyncze atomy mogą uciec przed ziemską siłą przyciągania grawitacyjnego.
Egzosfera zawiera niewielkie stężenia lekkich gazów, takich jak wodór i hel. Gazy te są szeroko rozproszone w tej warstwie, z bardzo dużymi pustkami między nimi..
Egzosfera ma również w swoim składzie inne, mniej lekkie gazy, takie jak azot (Ndwa), tlen (Odwa) i dwutlenek węgla (COdwa), ale znajdują się one w pobliżu egzobazy lub baropauzy (obszaru egzosfery, który graniczy z termosferą lub jonosferą).
W egzosferze gęstości molekularne są bardzo niskie, to znaczy na jednostkę objętości przypada bardzo mało cząsteczek, a większość tej objętości to pusta przestrzeń..
Tylko dlatego, że istnieją ogromne puste przestrzenie, atomy i cząsteczki mogą podróżować na duże odległości, nie zderzając się ze sobą. Prawdopodobieństwa zderzeń między cząsteczkami są bardzo małe, praktycznie zerowe.
W przypadku braku zderzeń lżejsze i szybsze atomy wodoru (H) i helu (He) mogą osiągać prędkości, dzięki którym mogą uciec z grawitacyjnego pola przyciągania planety i opuścić egzosferę w przestrzeń międzyplanetarną..
Ucieczka w przestrzeń atomów wodoru z egzosfery (szacowana na około 25 000 ton rocznie) z pewnością przyczyniła się do poważnych zmian w składzie chemicznym atmosfery w trakcie ewolucji geologicznej..
Pozostałe cząsteczki w egzosferze, oprócz wodoru i helu, mają niskie średnie prędkości i nie osiągają prędkości ucieczki. W przypadku tych cząsteczek szybkość ucieczki w przestrzeń kosmiczną jest niska, a ucieczka zachodzi bardzo wolno..
W egzosferze pojęcie temperatury jako miary energii wewnętrznej układu, czyli energii ruchu molekularnego, traci znaczenie, ponieważ cząsteczek jest bardzo mało, a pustej przestrzeni jest dużo..
Badania naukowe wskazują na wyjątkowo wysokie temperatury egzosfery, średnio rzędu 1500 K (1773 ° C), które pozostają stałe wraz z wysokością..
Egzosfera jest częścią magnetosfery, ponieważ magnetosfera rozciąga się od 500 km do 600 000 km od powierzchni Ziemi.
Magnetosfera to obszar, w którym pole magnetyczne planety odbija wiatr słoneczny, który jest obciążony cząstkami o bardzo wysokiej energii, szkodliwymi dla wszystkich znanych form życia..
W ten sposób egzosfera stanowi warstwę ochronną przed wysokoenergetycznymi cząstkami emitowanymi przez Słońce.
Jeszcze bez komentarzy