Exosfēras definīcija un fakti

Eksosfēra ir viszemākais Zemes slānis atmosfēra, kas atrodas virs termosfēras. Tas stiepjas no aptuveni 600 km, līdz tas saplūst un saplūst ar starpplanētu telpu. Tas padara eksosfēru apmēram 10 000 km vai 6200 jūdžu biezu vai apmēram tikpat platu kā Zeme. Zemes eksosfēras augšējā robeža sniedzas apmēram pusceļā līdz Mēnesim.

Citām planētām ar būtisku atmosfēru eksosfēra ir slānis virs blīvākajiem atmosfēras slāņiem, bet planētas vai satelīti bez blīvas atmosfēras, eksosfēra ir reģions starp virsmu un starpplanētu telpa. To sauc par virsmas robežas eksosfēra. Tas tika novērots Zemes mēness, Dzīvsudrabsun Galilejas Jupitera pavadoņi.

Vārds "eksosfēra" nāk no seno grieķu vārdiem ekso, kas nozīmē ārpus vai ārpus, un spaira, kas nozīmē sfēru.

Daļiņas eksosfērā atrodas ārkārtīgi tālu viena no otras. Tie ne tuvu neatbilst definīcijai “gāze", jo blīvums ir pārāk mazs, lai notiktu sadursmes un mijiedarbība. Tās arī nav obligāti plazmas, jo ne visi atomi un molekulas ir elektriski lādētas. Daļiņas eksosfērā var pāriet simtiem kilometru pa ballistisko trajektoriju, pirms nokļūst citās daļiņās.

Eksosfēras apakšējo robežu, kur tā sastopas ar termosfēru, sauc par termopauzi. Tā augstums virs jūras līmeņa svārstās no 250-500 km līdz 1000 km (310 līdz 620 jūdzes), atkarībā no saules aktivitātes. Termopauzi sauc par eksobiāzi, eksopauzi vai kritisko augstumu. Virs šī punkta barometriskie apstākļi nav piemērojami. Eksosfēras temperatūra ir gandrīz nemainīga un ļoti auksta. Pie eksosfēras augšējās robežas saules radiācijas spiediens uz ūdeņradi pārsniedz gravitācijas vilkmi atpakaļ Zemes virzienā. Eksobiāzes svārstības saules laika ietekmē ir svarīgas, jo tās ietekmē atmosfēras noturību kosmosa stacijās un satelītos. Daļiņas, kas sasniedz robežu, tiek zaudētas no Zemes atmosfēras līdz kosmosam.

Eksosfēras sastāvs ir savādāka no slāņiem, kas atrodas zem tā. Notiek tikai vieglākās gāzes, kuras gravitācijas ietekmē tik tikko noturētas uz planētas. Zemes eksosfēra galvenokārt sastāv no ūdeņraža, hēlija, oglekļa dioksīda un atomu skābekļa. Exosfēra ir redzama no kosmosa kā izplūdušais reģions, ko sauc par ģeokoronu.

Uz Zemes ir apmēram 10¹⁹ molekulas uz gaisa kubikcentimetru jūras līmenī. Turpretī ir mazāk nekā miljons (10%)⁶) molekulas vienā apjomā eksosfērā. Mēnesim nav īstas atmosfēras, jo tā daļiņas cirkulē, neuzsūc daudz radiācijas un ir jāpapildina. Tomēr tas nav arī vakuums. Mēness virsmas robežslāņa spiediens ir aptuveni 3 x 10^-15 atm (0,3 nano Pascals). Spiediens mainās atkarībā no dienas vai nakts, bet visa masa sver mazāk nekā 10 metriskās tonnas. Eksosfēru rada radona un hēlija izvadīšana no radioaktīvās sabrukšanas. Daļiņas veicina arī Saules vējš, bombardēšana mikrometeoros un Saules vējš. Neparastās gāzēs, kas atrodamas Mēness eksosfērā, bet ne Zemes, Veneras vai Marsa atmosfērā, ir nātrijs un kālijs. Citi elementi un savienojumi, kas atrodami Mēness eksosfērā, ir argons-40, neons, hēlijs-4, skābeklis, metāns, slāpeklis, oglekļa monoksīds un oglekļa dioksīds. Tajā ir neliels daudzums ūdeņraža. Var būt arī ļoti mazs ūdens tvaiku daudzums.

Papildus eksosfērai Mēnesī var būt putekļu "atmosfēra", kas elektrostatiskās levitācijas dēļ virs virsmas paceļas.

Kamēr Mēness eksosfēra ir gandrīz vakuuma, tā ir lielāka nekā Merkura eksosfēra. Viens izskaidrojums tam ir tas, ka dzīvsudrabs ir daudz tuvāk Saulei, tāpēc saules vējš var vieglāk aizslaucīt daļiņas.

_Atsauces

• _{Bauers, Zīgfrīds; Lammers, Helmuts. Planetārā aeronomija: atmosfēras vide planētu sistēmās, Springer Publishing, 2004.}
• _{"Vai uz Mēness ir atmosfēra?". NASA. 2014. gada 30. janvāris. iegūts 2017.02.02}