Termosfæreegenskaper, funksjon og nordlys

De termosfæren Det er det fjerde av de 5 lagene som Jordas atmosfære er delt inn i, så kalt på grunn av dens høye temperatur. Faktisk når temperaturen i termosfæren ekstreme verdier som når opp til 2482 ° C.

Den ligger mellom mesosfæren og eksosfæren, mellom 80 og 700 km i høyde, og dekker rundt 620 km. Selv om den har en sammensetning av gasser som ligner på den lavere atmosfæren, er de tilstedeværende gassene i svært lav konsentrasjon.

Videre blir disse gassene ikke blandet, men danner lag i henhold til deres molekylære masse, med lettere oksygen over og nitrogen under. På grunn av denne lave tettheten av gasser er molekylene så langt fra hverandre at de ikke kan overføre varme eller lyd..

Hovedkarakteristikken for termosfæren er dens tilstand som mottaker av solenergi, fordi den fanger opp det meste av høyenergistråling fra solen. Blant disse, ekstreme røntgenstråler og ultrafiolette stråler, fungerer den som et filter og forhindrer denne strålingen. fra overdreven oppvarming av solplaneten.

I tillegg kommer elektriske fenomener fra nordlys eller bånd av fargerike lys ved nordpolen (aurora borealis) og på sørpolen (aurora austral). Med tanke på de generelle egenskapene, spesielt stabiliteten, ligger den internasjonale romstasjonen og de fleste satellittene i termosfæren..

Artikkelindeks

• 1 Egenskaper for termosfæren
  • 1.1 Plassering og omfang
  • 1.2 Sammensetning og tetthet
  • 1.3 Temperatur
  • 1.4 Lyd
  • 1.5 Ionosfæren
• 2 Termosfærens funksjon
  • 2.1 Solstrålingsfilter
  • 2.2 Radiobølger
  • 2.3 Romutstyr
  • 2.4 Guide stjerner
• 3 nordlys eller polarlys
  • 3.1 Magnetosfæren og ionosfæren
  • 3.2 Interaksjon
• 4 Referanser

Termosfæreegenskaper

Plassering og utvidelse

Termosfæren er det fjerde laget som er identifisert i jordens atmosfære fra planetens overflate. Den ligger omtrent mellom 80 og 700 km i høyde, med mesosfæren under den og eksosfæren over den..

Den dekker mellom 513 og 620 km i høyden, og grensen mellom mesosfæren og termosfæren kalles en mesopause, og grensen mellom termosfæren og eksosfæren kalles en termopause..

Sammensetning og tetthet

I likhet med den nedre atmosfæren består termosfæren av en serie gasser, overveiende nitrogen (78%) og oksygen (21%). I tillegg til argon (0,9%) og spor etter mange andre gasser.

Konsentrasjonen av disse gassene i termosfæren er imidlertid mye lavere enn i troposfæren eller laget nær bakken. Faktisk er massen av molekyler i termosfæren bare 0,002% av den totale massen av atmosfæriske gasser..

Derfor er tettheten til partikler av nitrogen, oksygen eller andre grunnstoffer i termosfæren veldig lav (det er mye plass mellom ett molekyl og et annet). På den annen side fordeles disse gassene i henhold til deres molekylære masse, i motsetning til de nedre lagene i atmosfæren der de blandes..

Så i termosfæren er oksygen, helium og hydrogen høyere fordi de er lettere. Mens de tyngste som nitrogen er plassert mot den nedre sonen av termosfæren.

I tillegg presenterer termosfæren mellom 80 og 100 km et ca. 10 km tykt natriumlag som deles med den øvre delen av mesosfæren..

Temperatur

På grunn av eksponering for direkte solstråling øker temperaturen i termosfæren med høyden. Dermed oppnås temperaturer på opptil 4500 grader Fahrenheit (ca. 2482 ° C)..

Derav navnet, dannet av prefikset termos = varme, men på grunn av den lave tettheten av materie som er tilstede i termosfæren, kan ikke varmen diffundere. Dette er fordi varme er en energi som overføres ved kontakt av et molekyl med et annet, og da de er i lav tetthet, er overføringen vanskelig..

Faktisk, i termosfæren er tettheten av gasser så lav at meteoritter passerer gjennom dette laget uten å brenne til tross for høy temperatur. Meteoritter brenner når de trenger inn i mesosfæren der det er større lufttetthet og friksjon..

Lyd

I atmosfæren overføres lyd i de nedre lagene, men ikke i termosfæren, igjen på grunn av materiens lave tetthet. Dette skjer fordi lyd overføres når luftmolekyler vibrerer og kolliderer med hverandre..

Som i termosfæren er molekylene vidt skilt fra hverandre, de kolliderer ikke når de vibrerer, og lyden kan ikke bevege seg.

Ionosfæren

Det er et veldig aktivt lag som overlapper mesosfæren, termosfæren og eksosfæren, hvis omfang varierer avhengig av solenergi. Ionosfæren dannes når gassene i de tre nevnte lagene er ionisert eller ladet med energi på grunn av effekten av solstråling.

På grunn av dette er ionosfæren noen ganger mer eller mindre omfattende, men for det meste strekker den seg over termosfæren..

Termosfærefunksjon

Termosfæren er laget av atmosfæren der magnetosfæren og ionosfæren samhandler og lader molekyler elektrisk. Dette skjer ved fotoionisering eller fotodissosiasjon av oksygen og nitrogenmolekyler, og danner ioner.

Ioner er atomer med en elektrisk ladning, enten positive eller negative, og de tildeler termosfæren spesielle egenskaper. På den annen side kondenserer termosfæren en stor del av solenergien som når planeten.

Solstrålingsfilter

Til tross for den lave tettheten av gasser i dette laget, fanger de opp en stor del av energien som mottas fra solen. Av denne grunn kommer høye temperaturer fra termosfæren, noe som reduserer oppvarmingen av jordoverflaten, i tillegg til å fange røntgenstråler. og ekstrem ultrafiolett stråling.

Radiobølger

Tilstedeværelsen av et elektrisk ladet lag (ionosfære), gjør at radiobølger (kortbølge) kan bryte, det vil si å sprette av termosfæren. På grunn av dette kan radiobølger bevege seg hvor som helst på planeten.

Space dingser

Termosfæren er der romstasjonen og mange satellitter med lav bane er plassert på grunn av dette lagets relative stabilitet. Her er det blant annet ingen friksjon på grunn av luftens lave tetthet og radiobølgene når dette atmosfæriske laget.

Veiledende stjerner

Astronomer må ha referansepunkter for å korrigere sine teleskopiske observasjoner på grunn av forvrengningen som atmosfæren forårsaker i lyset. For dette, når det er veldig lyse stjerner, bruker de dem som referanse, men denne typen stjerner er ikke veldig rikelig..

Derfor lager de dem kunstig ved å sende en laserstråle som når det kolliderer med natriumlaget i termosfæren produserer en blits (ledestjerne).

Nordlys eller polarlys

Auroraer er lyseffekter som oppstår i den øvre atmosfæren, både i termosfæren og i eksosfæren. Disse lysshowene ses i polarområdene, og er nordlyset hvis de skjer i nordpolen og den sørlige nordlyset i sør..

Disse lyseffektene produseres av solstormer av den typen som kalles koronal masseutkasting. I disse hendelsene driver solen ut elektrifisert stråling og gasser ut i rommet som samhandler med jordens magnetfelt..

Magnetosfæren og ionosfæren

Magnetosfæren dannes av kollisjonen mellom jordens magnetfelt som går fra pol til pol, og solvinden og beskytter jorden mot solstråling og partikler. Imidlertid kan en del av den elektrifiserte energien og gassene trenge gjennom jordens atmosfære gjennom polene..

Magnetosfæren strekker seg inn i termosfæren og eksosfæren, på en slik måte at den samhandler med ionosfæren.

Interaksjon

De små elektrifiserte solpartiklene når termosfæren langs magnetiske linjer og kolliderer med oksygen og nitrogenatomer. Det er faktisk det som danner ionosfæren, som er et energiladet lag som produserer ioner (elektrisk ladede partikler).

Denne interaksjonen forårsaker lysutslipp, hvis farger avhenger av det samvirkende elementet og blir observert som bølgende lysbånd i rommet..

Hvis støtet er mellom oksygen og elektrisk ladede partikler, er blinkene røde og grønne. Mens disse partiklene kolliderer med nitrogenatomer, vil fargen på blinkene være fiolette og blå..

Referanser

1. Barlier F., Berger C., Falin J.L., Kockarts G., Thuillier G. (1978) En termosfærisk modell basert på satellitt-dragdata. Annales de Geophysique.
2. Doombos, E. (2012). Termosfærisk tetthet og vindbestemmelse fra satellittdynamikk. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Kasting, J.F. og Catling, D. (2003). Utvikling av en beboelig planet. Årlig gjennomgang av astronomi og astrofysikk.
4. Quintero-Plaza, D. (2019). En kort historie om jordens atmosfære. AEMET Værkalender.
5. Sagan, C. og Mullen, G. (1972). Jorden og Mars: Evolusjon av atmosfærer og overflatetemperaturer. Vitenskap.