În ce strat al atmosferei dispare gravitația?

Stratul atmosferei în care gravitația dispare este exosfera. Atmosfera este stratul de gaze care înconjoară Pământul; îndeplinește diverse funcții, conține oxigenul necesar vieții, protejează împotriva razelor solare și a agenților externi precum meteoriți și asteroizi.

Compoziția atmosferei este în mare parte azot, dar este, de asemenea, alcătuită din oxigen și are o concentrație foarte mică de alte gaze, cum ar fi vapori de apă, argon și dioxid de carbon..

Deși poate nu pare, aerul este greu, iar aerul din straturile superioare împinge aerul din straturile inferioare, provocând o concentrație mai mare de aer în straturile inferioare..

Acest fenomen este cunoscut sub numele de presiune atmosferică. Mai sus în atmosferă, devine mai puțin dens.

Marcând limita sfârșitului atmosferei la aproximativ 10.000 km înălțime. Ceea ce este cunoscut sub numele de Linia Karman.

Straturile atmosferei

Atmosfera este împărțită în cinci straturi, troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera și exosfera..

Troposfera este stratul care se află între suprafața pământului până la o înălțime cuprinsă între 10 și 15 km. Este singurul strat al atmosferei care permite dezvoltarea vieții și unde apar fenomene meteorologice.

Stratosfera este stratul care se întinde de la 10-15 km în înălțime până la 40-45 km. În acest strat se află stratul de ozon, la o înălțime de aproximativ 40 km, și este ceea ce ne protejează de razele nocive ale soarelui.

Mezosfera este cel mai subțire strat al atmosferei, care se extinde până la o înălțime de 85-90 km înălțime. Acest strat este foarte important, deoarece este cel care încetinește micii meteoriți care se prăbușesc împotriva cerului terestru..

Termosfera este cel mai larg strat al atmosferei, cu o temperatură care poate atinge mii de grade Celsius, este plină de materiale încărcate cu energia soarelui.

Exosfera este stratul cel mai îndepărtat de suprafața Pământului. Aceasta se întinde de la 600-800 km la 9.000-10.000.

Sfârșitul exosferei nu este bine definit, deoarece în acest strat, care este în contact cu spațiul exterior, atomii scapă, ceea ce face limitarea lor foarte dificilă. Temperatura din acest strat practic nu variază, iar proprietățile fizico-chimice ale aerului de aici dispar..

Exosfera: stratul în care gravitația dispare

Exosfera este zona de tranzit dintre atmosferă și spațiul cosmic. Aici sateliții meteorologici care orbitează polar sunt suspendați în aer. Ele se găsesc în acest strat al atmosferei, deoarece efectul gravitației este aproape inexistent.

Densitatea aerului este aproape neglijabilă și datorită gravitației reduse pe care o are, iar atomii scapă, deoarece gravitația nu îi împinge spre suprafața pământului..

În exosferă există și fluxul sau plasma, care din exterior arată ca centurile Van Allen.

Exosfera este alcătuită din materiale plasmatice, unde ionizarea moleculelor formează un câmp magnetic, motiv pentru care este cunoscută și sub numele de magnetosferă..

Deși în multe locuri denumirea de exosferă sau magnetosferă este utilizată în mod interschimbabil, trebuie făcută o distincție între cele două. Cei doi ocupă același loc, dar magnetosfera este conținută în exosferă..

Magnetosfera este formată din interacțiunea magnetismului pământului cu vântul solar și protejează pământul de radiațiile solare și razele cosmice..

Particulele sunt deviate spre polii magnetici provocând aurore nordice și sudice. Magnetosfera este cauzată de câmpul magnetic produs de miezul de fier al pământului, care are materiale încărcate electric.

Aproape toate planetele din sistemul solar, cu excepția lui Venus și Marte, au o magnetosferă care le protejează de vântul solar..

Dacă magnetosfera nu ar exista, radiația soarelui ar ajunge la suprafață provocând pierderea apei planetei..

Câmpul magnetic format de magnetosferă face ca particulele de aer ale celor mai ușoare gaze să aibă o viteză suficientă pentru a scăpa în spațiul cosmic..

Deoarece câmpul magnetic la care sunt supuși crește viteza lor, iar forța gravitațională a pământului nu este suficientă pentru a opri aceste particule.

Prin faptul că nu suferă efectul gravitațional, moleculele de aer sunt mai dispersate decât în ​​alte straturi ale atmosferei. Deoarece are o densitate mai mică, coliziunile care apar între moleculele de aer sunt mult mai rare.

Prin urmare, moleculele care se află în partea cea mai înaltă, au o viteză mai mare și pot scăpa de gravitația pământului..

Pentru a da un exemplu și a face mai ușor de înțeles, în straturile superioare ale exosferei, unde temperatura este în jur de 700 ° C. atomii de hidrogen au o viteză de 5 km pe secundă în medie.

Dar există zone în care atomii de hidrogen pot atinge 10,8 km / s, care este viteza necesară pentru a depăși gravitația la acea altitudine..

Deoarece viteza depinde și de masa moleculelor, cu cât masa este mai mare, cu atât viteza pe care o vor avea este mai mică și pot exista particule în partea superioară a exosferei care nu ating viteza necesară pentru a scăpa de gravitația Pământului, în ciuda faptului că se învecinează cu spațiul cosmic.

Referințe

1. DUNGEY, J. W. Structura exosferei sau aventurile în spațiul de viteză.Geofizică, mediul Pământului, 1963, vol. 503.
2. SINGER, S. F. Structura exosferei pământului.Jurnalul de Cercetări Geofizice, 1960, vol. 65, nr. 9, p. 2577-2580.
3. BRICE, Neil M. Mișcarea în vrac a magnetosferei.Jurnalul de Cercetări Geofizice, 1967, vol. 72, nr. 21, p. 5193-5211.
4. SPEISER, Theodore Wesley. Traiectorii particulelor într-un model de foaie curentă, bazat pe modelul deschis al magnetosferei, cu aplicații asupra particulelor aurorale.Jurnalul de Cercetări Geofizice, 1965, vol. 70, nr. 7, p. 1717-1728.
5. DOMINGUEZ, Hector.Atmosfera noastră: înțelegerea schimbărilor climatice. LD Books, 2004.
6. SALVADOR DE ALBA, Angel.Vântul din atmosfera superioară și relația sa cu stratul E sporadic. Universitatea Complutense din Madrid, Serviciul Publicații, 2002.
7. LAZO, Bine ai venit; CALZADILLA, Alexandru; ALAZO, Katy. Sistemul dinamic Solar Wind-Magnetosphere-Ionosphere: Caracterizare și modelare.Premiul Academiei Cubaneze de Științe, 2008.