Exosphere on ominaisuudet, koostumus, toiminnot

Mikä on eksosfääri?

Se exosfääri Se on planeetan tai satelliitin ilmakehän uloin kerros, joka muodostaa ylärajan tai reunan ulkoavaruuteen. Maapallon planeetalla tämä kerros ulottuu termosferan (tai ionosfäärin) yläpuolelle 500 km: n korkeudesta maan pinnalla.

Maanpäällisessä eksosfäärissä on noin 10.000 km paksu ja koostuu kaasuista, jotka ovat hyvin erilaisia ​​kuin ne, jotka muodostavat hengittämämme ilman pinnalla.

Maan ilmakehän maat. Lähde: Esteban1216 [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0)] Wikimediasta ilmoita eksosfääristä sekä kaasumolekyylien tiheys että paine ovat minimaaliset, kun taas lämpötila on korkea ja pysyy vakiona. Tässä kerroksessa kaasut ovat dispergoituneita paeta kohti ulkoavaruutta.

Exosfäärin ominaisuudet

Exosfääri muodostaa siirtymäkerroksen maan ilmakehän ja planeettojenvälisen tilan välillä. Sillä on erittäin mielenkiintoisia fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, ja se täyttää Planet Maan tärkeät toiminnot.

Käyttäytyminen

Pääpiiri, joka määrittelee eksosfäärin. Hiukkaset, jotka muodostavat paeta ulkoiseen tilaan jatkuvasti.

Exosfäärin käyttäytyminen on seurausta yksittäisten molekyylien tai atomien joukosta, jotka seuraavat heidän omaa suuntaustaan ​​maa -alueella.

Ilmakehän ominaisuudet

Ilmakehän määrittelevät ominaisuudet ovat: paine (p), aineosien kaasujen tiheys tai pitoisuus (molekyylien lukumäärä/V, missä V on tilavuus), koostumus ja lämpötila (t). Ilmakehän jokaisessa kerroksessa nämä neljä ominaisuutta vaihtelevat.

Nämä muuttujat eivät toimi itsenäisesti, mutta niihin liittyvät kaasulaki:

P = D.R -.T, missä d = molekyylien lukumäärä/v ja r on kaasuvakio.

Tämä laki täytetään vain, jos kaasua muodostavien molekyylien välillä on tarpeeksi yhteenottoja.

Ilmakehän alemmissa kerroksissa (troposfääri, stratosfääri, mesosfääri ja termosferi) sen valmistavien kaasujen seosta voidaan käsitellä kaasuna tai nestettä, joka voidaan puristaa, joiden lämpötila, paine ja tiheys liittyvät lain läpi. kaasut.

Lisäämällä korkeutta tai etäisyyttä maan pintaan, kaasumolekyylien välinen iskujen paine ja taajuus vähenevät huomattavasti.

600 km: n korkeudella ja tämän tason yläpuolella ilmakehää on otettava huomioon eri tavalla, koska se ei enää käyttäytyy kuin kaasu tai homogeeninen neste.

Exosfäärin fyysinen tila: plasma

Exosfäärin fyysinen tila on plasma, joka on määritelty aineen aggregaation tai fyysisen tilaan.

Plasma on nesteen tila, jossa käytännöllisesti katsoen kaikki atomit ovat ionisessa muodossa, ts. Kaikilla hiukkasilla on sähkövaraukset ja vapaat elektronit ovat läsnä, ei kytketty mihinkään molekyyliin tai atomiin. Se voidaan määritellä hiukkasten nesteväliaineena, jolla on positiivisia ja negatiivisia sähkövarauksia, sähköisesti neutraali.

Plasma esittää tärkeitä kollektiivisia molekyylivaikutuksia, kuten sen vaste magneettikentälle, muodostaen rakenteita, kuten säteet, filamentit ja kaksoiskerrokset. Plasman fyysinen tila, seoksena ionien ja elektronien suspensiona, on hyvä sähköjohdin,.

Se on maailmankaikkeuden yleisin fyysinen tila, muodostaa planeettojen väliset, tähtienväliset ja galaktien väliset plasmat.

Exosfäärin kemiallinen koostumus

Ilmakehän koostumus vaihtelee korkeuden tai etäisyyden mukaan maan pintaan. Koostumus, sekoitustila ja ionisaation aste ovat määrittäviä tekijöitä ilmakehän kerrosten pystysuuntaisen rakenteen erottamiseksi.

Turbulenssista johtuva kaasuseos on käytännössä nolla, ja sen kaasumaiset komponentit erotetaan nopeasti diffuusiolla.

Exosfäärissä kaasuseosta rajoittaa lämpötilagradientti. Turbulenssista johtuva kaasuseos on käytännössä nolla, ja sen kaasumaiset komponentit erotetaan nopeasti diffuusiolla. Yli 600 km: n korkeuden, yksittäiset atomit voivat paeta maanpäällisestä gravitaatiovoimasta.

Exosfäärissä on alhaiset kevyiden kaasujen pitoisuudet, kuten vety ja helium. Nämä kaasut ovat hyvin hajallaan tässä kerroksessa, ja niiden välillä on erittäin suuria tyhjiä tiloja.

Exosfäärissä on myös muita vähemmän kevyitä kaasuja, kuten typpi (n₂), happi (tai₂) ja hiilidioksidi (CO₂), mutta nämä sijaitsevat lähellä Exobse tai Baropousaa (Exosfäärin alue, joka rajoittaa termosferaa tai ionosfääriä).

Exosfäärin molekyylin nopeus

Exosfäärissä molekyylitiheydet ovat erittäin alhaiset, ts.

Koska atomit ja molekyylit ovat valtavia tyhjiä tiloja, atomit ja molekyylit voivat siirtyä suuriin etäisyyksiin törmäämättä toisiinsa. Molekyylien väliset sokkimahdollisuudet ovat hyvin pienet, käytännöllisesti katsoen.

Tällaisessa törmäysten puuttuessa vetyatomit (H) ja helium (HE), kevyempi ja nopeampi, voivat saavuttaa sellaiset nopeudet, joiden avulla ne voivat paeta planeetan painovoiman vetovoimakenttä ja jättää eksosfäärin kohti planeettojenvälistä tilaa.

Pakotus vetyatomiin eksosfääristä (arviolta noin 25.000 tonnia vuodessa) on vaikuttanut varmasti tärkeisiin muutoksiin ilmakehän kemiallisessa koostumuksessa koko geologisen kehityksen ajan.

Loput eksosfäärin molekyylit vedyn ja heliumin lisäksi on alhaiset keskimääräiset nopeudet, eivätkä ne saavuta niiden pakokaasun nopeutta. Näille molekyyleille pakokaasunopeus ulkoavaruuteen on alhainen ja pakokaasu tapahtuu hyvin hitaasti.

Lämpötila

Exosfäärissä lämpötilan käsite järjestelmän sisäisen energian mittana, ts.

Tieteelliset tutkimukset raportoivat lämpötilojen erittäin korkean eksosfäärin, joka on keskimäärin 1500 K (1773 ° C), jotka pysyvät vakiona korkeuden kanssa.

Exosfäärin toiminnot

Exosfääri on osa magnetosfääriä, koska magnetosfääri ulottuu välillä 500 km - 600.000 km maan pinnasta.

Magnetosfääri on alue, jolla planeetan magneettikenttä ohjaa aurinkotuuleen, joka on täynnä erittäin suuria energiahiukkasia, haitallisia kaikille tunnetuille elämänmuodoille.

Näin eksosfääri muodostaa suojakerroksen auringon lähettämät korkean energian hiukkaset.

Viitteet

1. Brasseur, g. ja Jacob, D. (2017). Ilmakehän kemian mallintaminen. Cambridge: Cambridge University Press.
2. Hargreaves, j.K -k -. (2003). Aurinko-maastoympäristö. Cambridge: Cambridge University Press.