Exosphere

Der exosphere ("draußen, äußerlich, darüber hinaus", "Bereich") ist die oberste Schicht der Atmosphäre der Erde. Ein nach oben gerichtetes Reisen-Molekül, das sich durch den exosphere schnell genug bewegt, um Flucht-Geschwindigkeit zu erreichen, kann zum Raum mit einer niedrigen Chance von Kollisionen flüchten; wenn es sich unten bewegt, entkommen Geschwindigkeit es wird gehindert, dem Himmelskörper durch den Ernst zu entfliehen. In jedem Fall wird solch ein Molekül kaum mit einem anderen Molekül wegen der niedrigen Dichte des exosphere kollidieren.

Der Begriff wird auch für äußerst dünne Atmosphären wie die der Monde des Saturns Rhea und Dione gebraucht.

Der exosphere der Erde

Das Hauptbenzin innerhalb des exosphere der Erde ist das leichteste Benzin, hauptsächlich der Wasserstoff, mit etwas Helium, Kohlendioxyd und Atomsauerstoff in der Nähe vom exobase. Der exosphere ist die letzte Schicht vor dem Weltraum. Da es keine klare Grenze zwischen dem Weltraum und dem exosphere gibt, wird der exosphere manchmal als ein Teil des Weltraumes betrachtet.

Niedrigere Grenze

Die Höhe seiner niedrigeren Grenze, bekannt als der thermopause und exobase, erstreckt sich von ungefähr abhängig von der Sonnentätigkeit. Wie man manchmal geschätzt hat, ist seine niedrigere Grenze am Rand der Thermosphäre über der Oberfläche der Erde gewesen. Der exobase wird auch das kritische Niveau, die niedrigste Höhe des exosphere genannt, und wird normalerweise auf eine von zwei Weisen definiert:

  1. Die Höhe, über der es unwesentliche Atomkollisionen zwischen den Partikeln (freier molekularer Fluss) und gibt
  2. Die Höhe, über der konstituierende Atome auf rein ballistischen Schussbahnen sind.

Wenn wir den exobase als die Höhe definieren, an der aufwärts Reisen-Moleküle eine Kollision durchschnittlich erfahren, dann an dieser Position ist der freie Mittelpfad eines Moleküls einer Druck-Skala-Höhe gleich. Das wird im folgenden gezeigt. Betrachten Sie ein Volumen von Luft, mit dem horizontalen Gebiet und der Höhe als gleich dem freien Mittelpfad, am Druck und der Temperatur. Für ein ideales Benzin ist die Zahl von darin enthaltenen Molekülen:

:

wo die universale Gaskonstante ist. Von der Voraussetzung, dass jedes Molekül, das aufwärts reist, durchschnittlich eine Kollision erlebt, ist der Druck:

:

wo die molekulare Mittelmasse des Benzins ist. Das Lösen dieser zwei Gleichungen gibt:

:

der die Gleichung für die Druck-Skala-Höhe ist. Da die Druck-Skala-Höhe fast der Dichte-Skala-Höhe des primären Bestandteils gleich ist, und da die Zahl von Knudsen das Verhältnis des freien Mittelpfads und der typischen Dichte-Schwankungsskala ist, bedeutet das, dass der exobase im Gebiet wo liegt.

Die Schwankung in der Höhe des exobase ist wichtig, weil das atmosphärische Schinderei auf Satelliten zur Verfügung stellt, schließlich sie veranlassend, aus der Bahn zu fallen, wenn keine Handlung genommen wird, um die Bahn aufrechtzuerhalten.

Obere Grenze

Die obere Grenze des exosphere kann theoretisch durch die Höhe über, Hälfte der Entfernung zum Mond definiert werden, an dem der Einfluss des Sonnenstrahlungsdrucks auf Atomwasserstoffgeschwindigkeiten den der Anziehungskraft der Erde überschreitet. Wie man sieht, streckt sich das exosphere erkennbare vom Raum als der geocorona bis zu mindestens von der Oberfläche der Erde aus. Der exosphere ist eine Übergangszone zwischen der Atmosphäre der Erde und interplanetarischem Raum.

  • Gerd W. Prolss: Physik der Raumumgebung der Erde: Eine Einführung. Internationale Standardbuchnummer 3540214267

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