Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Ηλιακή ακτινοβολία
- Θερμόσφαιρα αέρα και θερμότητα
- Θερμότητα και ποσότητα
- Επιδράσεις της Θερμόσφαιρας στο Διαστημικό Ταξίδι
Η θερμοσφαίρα είναι το υψηλότερο τμήμα της ατμόσφαιρας της Γης. Ξεκινά περίπου 53 μίλια πάνω από τη στάθμη της θάλασσας και εκτείνεται από 311 έως 621 μίλια. Η ακριβής έκταση της θερμοσφαίρας ποικίλλει, καθώς διογκώνεται και συστέλλεται με βάση το σημερινό επίπεδο ηλιακής δραστηριότητας. Η θερμοσφαίρα έχει εξαιρετικά χαμηλή πυκνότητα και το εύρος θερμοκρασίας θερμοσφαίρας είναι εκπληκτικά ζεστό - μεταξύ 932-3.632 ° F. Τι προκαλεί αυτές τις ακραίες θερμοκρασίες;
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Αρκετά χαρακτηριστικά θερμοσφαίρας συμβάλλουν στη θερμότητά του, ιδιαίτερα στην άμεση ηλιακή ακτινοβολία χωρίς άλλα επίπεδα της ατμόσφαιρας πάνω από αυτήν και τη χαμηλή πίεση αυτού του στρώματος.
Ηλιακή ακτινοβολία
Η πηγή της θερμόσφαιρας θερμότητας είναι η ακτινοβολία που εκπέμπεται από τον ήλιο. Η θερμοσφαίρα απορροφά μεγάλο μέρος της ακτινοβολίας που λαμβάνει η Γη από τον ήλιο, αφήνοντας μόνο ένα κλάσμα για να φτάσει στην επιφάνεια. Η υπεριώδης ακτινοβολία, το ορατό φως και η ακτινοβολία γάμμα υψηλής ενέργειας απορροφώνται από τη θερμοσφαίρα, πράγμα που προκαλεί τα λίγα υπάρχοντα σωματίδια να θερμαίνονται σημαντικά. Η θερμοκρασία της θερμοσφαίρας κυμαίνεται κατά εκατοντάδες βαθμούς μεταξύ της νύχτας και της ημέρας και ακόμα πιο ευρέως μεταξύ των μέγιστων και των ελάχιστων σημείων του ηλιακού κύκλου.
Θερμόσφαιρα αέρα και θερμότητα
Η εξαιρετικά χαμηλή πίεση της θερμοσφαίρας συμβάλλει επίσης στην υψηλή θερμοκρασία της. Η θερμότητα ορίζεται από την ποσότητα ενέργειας που διαθέτουν τα μεμονωμένα μόρια ενός υλικού. Σε ένα θερμό αέριο, τα σωματίδια θα κινούνται πολύ πιο γρήγορα από ότι σε ένα δροσερό αέριο. Σε επίπεδο θάλασσας, τα ενεργειακά σωματίδια θα αρχίσουν πολύ γρήγορα να συγκρούονται με άλλα σωματίδια, χάνουν ενέργεια με κάθε σύγκρουση. Αυτή η απώλεια ενέργειας ψύχει το αέριο εκτός αν προστεθεί συνεχώς περισσότερη θερμότητα. Η χαμηλή πίεση σημαίνει ότι δεν υπάρχουν πολλά σωματίδια για να συγκρουστούν, γεγονός που οδηγεί σε βραδύτερη απώλεια ενέργειας. Έτσι, ένα αέριο χαμηλής πίεσης απαιτεί πολύ λιγότερη ενέργεια για να θερμανθεί από ένα αέριο υψηλής πίεσης.
Θερμότητα και ποσότητα
Παρόλο που η θερμοσφαίρα είναι εξαιρετικά καυτή, η χαμηλή της πυκνότητα σημαίνει ότι δεν μπορεί να μεταδώσει αποτελεσματικά αυτή την ενέργεια σε αντικείμενα που κινούνται μέσα από αυτήν. Έχει υψηλή θερμότητα, αλλά χαμηλή ποσότητα. Ένα θερμόμετρο υδραργύρου που αιωρείται μέσα στη θερμοσφαίρα θα διαβάσει μια θερμοκρασία κάτω από την κατάψυξη, καθώς η απώλεια θερμότητας θα υπερέβαινε κάθε ενέργεια που τα διασκορπισμένα σωματίδια της θερμοσφαίρας θα μπορούσαν να μεταδώσουν στον υδράργυρο. Είναι παρόμοια σε αντίθεση με τη θερμότητα που παράγεται από μια φλόγα κεριών, η οποία είναι εξαιρετικά καυτή σε ορισμένα σημεία της φλόγας, αλλά δεν είναι ικανή να θερμαίνει αντικείμενα σε απόσταση μικρότερη από μερικά εκατοστά μακριά. Παράγει υψηλή θερμοκρασία, αλλά χαμηλή ποσότητα θερμότητας.
Επιδράσεις της Θερμόσφαιρας στο Διαστημικό Ταξίδι
Η χαμηλή ποσότητα του θερμαινόμενου μέσου της θερμοσφαίρας απαλλάσσει τα αντικείμενα που διέρχονται από αυτήν να επηρεαστούν σημαντικά από τις υψηλές θερμοκρασίες. Οι δορυφόροι, οι αστροναύτες και τα διαστημόπλοια δοκιμάζουν τη θερμοσφαίρα ως πολύ κρύο μέρος, καθώς η τεράστια θερμότητα της θερμοσφαίρας δεν μπορεί να μεταφερθεί αποτελεσματικά σε στερεά αντικείμενα. Η θερμότητα που συνδέεται με την ατμοσφαιρική επανεισαγωγή συμβάλλει στη θερμοσφαίρα, αλλά αυτό είναι αποτέλεσμα της τριβής και όχι της θερμοκρασίας της ίδιας της ατμόσφαιρας.