Определение экзосферы и факты

Доктор Хельменстин имеет докторскую степень. в области биомедицинских наук и является научным писателем, педагогом и консультантом. Она преподавала научные курсы в средней школе, колледже и аспирантуре.

Экзосфера — это самый внешний слой атмосферы Земли, расположенный над термосферой. Он простирается примерно на 600 км, пока не истончается, чтобы слиться с межпланетным пространством. Это делает экзосферу толщиной около 10 000 км или 6 200 миль или примерно такой же ширины, как Земля. Верхняя граница экзосферы Земли проходит примерно на полпути к Луне.

Для других планет с существенной атмосферой экзосфера — это слой над более плотными атмосферными слоями, но для планет или спутников без плотных атмосфер экзосфера — это область между поверхностью и межпланетным пространством. Это называется поверхностная граница экзосферы. Это наблюдалось для Луны Земли, Меркурия и галилеевых спутников Юпитера.

Слово «экзосфера» происходит от древнегреческих слов экзо, что означает снаружи или за его пределами, и сфера, что означает сфера.

Характеристики экзосферы

Частицы в экзосфере находятся очень далеко друг от друга. Они не совсем подходят под определение «газ», потому что плотность слишком мала для столкновений и взаимодействий. И при этом они не обязательно являются плазмой, потому что не все атомы и молекулы электрически заряжены. Частицы в экзосфере могут преодолевать сотни километров по баллистической траектории, прежде чем столкнуться с другими частицами.

Экзосфера Земли

Нижняя граница экзосферы, где она встречается с термосферой, называется термопаузой. Его высота над уровнем моря колеблется от 250-500 км до 1000 км (от 310 до 620 миль) в зависимости от солнечной активности. Термопауза называется экзобазой, экзопаузой или критической высотой. Выше этой точки барометрические условия не применяются. Температура экзосферы почти постоянна и очень холодна. На верхней границе экзосферы давление солнечного излучения на водород превышает гравитационное притяжение к Земле. Колебания экзобазы из-за солнечной погоды важны, потому что они влияют на атмосферное сопротивление космических станций и спутников. Частицы, которые достигают границы, теряются из атмосферы Земли в космос.

Состав экзосферы отличается от состава слоев под ней. Встречаются только самые легкие газы, едва удерживаемые планетой под действием силы тяжести. Экзосфера Земли состоит в основном из водорода, гелия, углекислого газа и атомарного кислорода.Экзосфера видна из космоса как нечеткая область, называемая геокороной.

Лунная атмосфера

На Земле на кубический сантиметр воздуха на уровне моря приходится около 10 19 молекул. Напротив, в экзосфере меньше миллиона (10 6 ) молекул в том же объеме. На Луне нет настоящей атмосферы, потому что ее частицы не циркулируют, не поглощают много радиации и нуждаются в пополнении. Но и это не совсем вакуум. Пограничный слой лунной поверхности имеет давление около 3 x 10 -15 атм (0,3 нанопаскаля). Давление меняется в зависимости от того, день сейчас или ночь, но вся масса весит менее 10 метрических тонн. Экзосфера образуется в результате выделения радона и гелия из радиоактивного распада. Солнечный ветер, микрометеорная бомбардировка и солнечный ветер также вносят свой вклад. Необычные газы, обнаруженные в экзосфере Луны, но не в атмосфере Земли, Венеры или Марса, включают натрий и калий. Другие элементы и соединения, обнаруженные в экзосфере Луны, включают аргон-40, неон, гелий-4, кислород, метан, азот, монооксид углерода и диоксид углерода. Присутствует незначительное количество водорода. Также могут существовать очень незначительные количества водяного пара.

В дополнение к экзосфере Луна может иметь «атмосферу» пыли, которая парит над поверхностью из-за электростатической левитации.

Забавный факт об экзосфере

Хотя экзосфера Луны представляет собой почти вакуум, она больше, чем экзосфера Меркурия. Одно из объяснений этого состоит в том, что Меркурий намного ближе к Солнцу, поэтому солнечный ветер может легче уносить частицы.