Exosphäre ist, Eigenschaften, Zusammensetzung, Funktionen

Was ist die Exosphäre?

Der Exosphäre Es ist die äußerste Schicht der Atmosphäre eines Planeten oder eines Satelliten, der die Obergrenze oder den Rand mit dem äußeren Raum darstellt. Auf dem Planeten Erde erstreckt sich diese Schicht über der Thermosfera (oder Ionosphäre), von 500 km hoch auf der Erdoberfläche.

Die terrestrische Exosphäre hat ungefähr 10.000 km dick und besteht aus Gasen, die sich sehr von denen unterscheiden, die die Luft bilden, die wir auf der Erdoberfläche atmen.

Länder der Erdatmosphäre. Quelle: Esteban1216 [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)] aus Wikimedia kommunose der Exosphäre sowohl die Dichte von Gasmolekülen als auch der Druck sind minimal, während die Temperatur hoch ist und konstant bleibt. In dieser Schicht sind die Gase verteilt, um zum äußeren Raum zu entkommen.

Merkmale der Exosphäre

Die Exosphäre bildet die Übergangsschicht zwischen der Atmosphäre der Erde und dem interplanetaren Raum. Es hat sehr interessante physikalische und chemische Eigenschaften und erfüllt wichtige Funktionen von Planeten Erde.

Verhalten

Das Hauptmerkmal, das die Exosphäre definiert. Die Partikel, die bestehen, entkommen ständig in den externen Raum.

Das Verhalten der Exosphäre ist das Ergebnis einer Reihe von einzelnen Molekülen oder Atomen.

Atmosphäre Eigenschaften

Die Eigenschaften, die die Atmosphäre definieren, sind: Druck (P), die Dichte oder Konzentration der Bestandteile (Anzahl der Moleküle/V, wobei V das Volumen ist), die Zusammensetzung und die Temperatur (t). In jeder Schicht der Atmosphäre variieren diese vier Eigenschaften.

Diese Variablen handeln nicht unabhängig, sondern sind mit dem Gasgesetz verwandt:

P = d.R.T, wobei d = Anzahl der Moleküle/V und R die Gaskonstante ist.

Dieses Gesetz wird nur erfüllt, wenn zwischen den Molekülen genügend Zusammenstöße vorhanden sind, die das Gas ausmachen.

In den unteren Schichten der Atmosphäre (Troposphäre, Stratosphäre, Mesosphäre und Termosfera) kann das Gemisch von Gasen, die es erfinden die Gase.

Durch Erhöhen der Höhe oder Abstand zur Erdoberfläche nehmen der Druck und die Häufigkeit von Schocks zwischen Gase -Molekülen erheblich ab.

Bei 600 km hoch und über diesem Niveau muss die Atmosphäre auf andere Weise berücksichtigt werden, da sie sich nicht mehr wie ein Gas oder eine homogene Flüssigkeit verhält.

Physischer Zustand der Exosphäre: Plasma

Der physische Zustand der Exosphäre ist der des Plasmas, der als vierter Aggregationszustand oder physischer Zustand der Materie definiert ist.

Plasma ist ein Flüssigkeitszustand, in dem praktisch alle Atome in ionischer Form sind. Alle Partikel haben elektrische Ladungen und es gibt freie Elektronen, die nicht mit einem Molekül oder Atom verbunden sind. Es kann als flüssiges Medium von Partikeln mit positiven und negativen elektrischen Ladungen definiert werden, elektrisch neutral.

Plasma zeigt wichtige kollektive molekulare Effekte, wie die Reaktion auf ein Magnetfeld und bildet Strukturen wie Strahlen, Filamente und Doppelschichten. Der physikalische Zustand des Plasmas als Misch.

Es ist der häufigste physische Zustand im Universum und bildet interplanetäre, interstellare und intergalaktische Plasmen.

Chemische Zusammensetzung der Exosphäre

Die Zusammensetzung der Atmosphäre variiert mit der Höhe oder dem Abstand zur Erdoberfläche. Die Zusammensetzung, der Mischstatus und der Ionisationsgrad bestimmen Faktoren, um die vertikale Struktur in den Schichten der Atmosphäre zu unterscheiden.

Das Gasgemisch aufgrund von Turbulenz ist praktisch null und seine gasförmigen Komponenten werden durch Diffusion schnell getrennt.

In der Exosphäre wird das Gasgemisch durch den Temperaturgradienten eingeschränkt. Das Gasgemisch aufgrund von Turbulenz ist praktisch null und seine gasförmigen Komponenten werden durch Diffusion schnell getrennt. Über 600 km Höhe können einzelne Atome der terrestrischen Anziehungskraft der Gravitation entkommen.

Die Exosphäre enthält niedrige Konzentrationen an Lichtgasen wie Wasserstoff und Helium. Diese Gase sind in dieser Schicht sehr verstreut, mit sehr großen leeren Räumen zwischen ihnen.

Die Exosphäre hat auch andere weniger leichte Gase wie Stickstoff (n)₂), Sauerstoff (oder₂) und Kohlendioxid (co₂), aber diese befinden sich in der Nähe der Exobse oder Baropousa (Fläche der Exosphäre, die mit der Termosfera oder Ionosphäre begrenzt).

Molekulargeschwindigkeit der Exosphäre

In der Exosphäre sind die Molekulardichten sehr niedrig, dh nur sehr wenige Moleküle pro Volumen der Einheit, und der größte Teil dieses Volumens ist leerer Raum.

Aufgrund der Tatsache, dass es riesige leere Räume gibt, können Atome und Moleküle in große Entfernungen bewegen, ohne miteinander zu kollidieren. Die Chancen eines Schocks zwischen Molekülen sind sehr klein, praktisch null.

In einer solchen Abwesenheit von Kollisionen können Wasserstoffatome (H) und Helium (He), leichter und schneller, solche Geschwindigkeiten erreichen.

Die Flucht zu Wasserstoffatomen aus der Exosphäre (geschätzt auf etwa 25.000 Tonnen pro Jahr) hat zu sicher wichtigen Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre während der gesamten geologischen Entwicklung beigetragen.

Der Rest der Moleküle in der Exosphäre hat neben Wasserstoff und Helium niedrige Durchschnittsgeschwindigkeiten und erreicht ihre Auspuffgeschwindigkeit nicht. Für diese Moleküle ist die Abgasrate am äußeren Raum niedrig und der Auspuff tritt sehr langsam auf.

Temperatur

In der Exosphäre das Konzept der Temperatur als Maß für die innere Energie eines Systems, dh der Energie der molekularen Bewegung, verliert an Bedeutung, da es nur sehr wenige Moleküle und viel leerer Raum gibt.

Wissenschaftliche Studien berichten von Temperaturen in der extrem hohen Exosphäre in der Größenordnung von 1500 K (1773 ° C) im Durchschnitt, die mit der Höhe konstant bleiben.

Funktionen der Exosphäre

Die Exosphäre ist Teil der Magnetosphäre, da sich die Magnetosphäre zwischen 500 km und 600 erstreckt.000 km der Erdoberfläche.

Die Magnetosphäre ist der Bereich, in dem das Magnetfeld eines Planeten in den Sonnenwind leitet.

So stellt die Exosphäre eine Schutzschicht gegen die von der Sonne emittierten Partikel mit hoher Energierie dar.

Verweise

1. Brasseur, g. und Jacob, D. (2017). Modellierung der atmosphärischen Chemie. Cambridge: Cambridge University Press.
2. Hargreaves, j.K. (2003). Die solarbürsträgerische Umgebung. Cambridge: Cambridge University Press.