Atmosfera prieš kosmosą
Atmosfera yra dujų sluoksnis aplink kūnus kosmose, ypač aplink planetas ir žvaigždes. Tuščias regionas Visatoje yra vadinamas erdve. Atmosfera ir kosmosas turi labai kontrastingų savybių dėl to, kad viename yra materija, o kitame nėra.
Atmosfera
Jei masyvus kūnas turi pakankamai gravitacijos, dažnai pastebima, kad dujos kaupiasi aplink kūno paviršių. Šis dujų sluoksnis dažnai vadinamas atmosfera. Pastebėta, kad daugelis astronominių kūnų, besisukančių aplink žvaigždes, tokių kaip planetos, nykštukinės planetos, natūralūs palydovai ir asteroidai, paviršiaus sluoksnyje yra dujų sluoksniai. Net žvaigždės turi atmosferą. Šio sukaupto dujų sluoksnio tankis priklauso nuo kūno gravitacinio intensyvumo ir saulės aktyvumo sistemoje. Žvaigždės turi didelę atmosferą, o palydovai gali turėti palyginti ploną atmosferą. Kai kuriose planetose gali būti tanki atmosfera.
Saulės atmosfera driekiasi už matomo saulės paviršiaus ir vadinama korona. Dėl didelės radiacijos ir temperatūros beveik visos ten esančios medžiagos yra plazmos būsenoje. Antžeminės planetos, tokios kaip Venera ir Marsas, turi gana tankią atmosferą. Jovijos planetos turi labai tankią ir didelę atmosferą. Kai kurie Saulės sistemos palydovai, tokie kaip Io, Callisto, Europa, Ganymede ir Titan, turi atmosferą. Nykštukų planetų Plutono ir Cereso atmosfera yra labai plona.
Žemė turi savo unikalią ir dinamišką atmosferą. Jis veikia kaip apsauginis sluoksnis gyvybei planetoje. Tai apsaugo planetos paviršių nuo saulės ultravioletinės spinduliuotės. Taip pat palaikant dalį šilumos energijos, kurią gauna planeta, palaikoma aukštesnė planetos temperatūra. Didžiausi temperatūros skirtumai, atsirandantys dėl aukščio ir padėties saulės atžvilgiu, yra reguliuojami dėl atmosferos konvekcinio pobūdžio. Slėgis vidutiniame jūros lygyje dėl atmosferos yra 1,0132 × 105Nm-2.
Žemės atmosfera turi tokią sudėtį;
Dujos | Tomas |
---|---|
Azotas (N2) | 780 840 ppmv (78,084%) |
Deguonis (O2) | 209 460 ppmv (20,946%) |
Argonas (Ar) | 9,340 ppmv (0,9340%) |
Anglies dioksidas (CO2) | 394,45 ppmv (0,039445%) |
Neonas (Ne) | 18,18 ppmv (0,001818%) |
Helis (jis) | 5,24 ppmv (0,000524%) |
Metanas (CH4) | 1,79 ppmv (0,000179%) |
Kriptonas (Kr) | 1,14 ppmv (0,000114%) |
Vandenilis (H2) | 0,55 ppmv (0,000055%) |
Azoto oksidas (N2O) | 0,325 ppmv (0,0000325%) |
Anglies monoksidas (CO) | 0,1 ppmv (0,00001%) |
Ksenonas (Xe) | 0,09 ppmv (9 × 10–6%) (0,000009%) |
Ozonas (O3) | 0,0–0,07 ppmv (nuo 0 iki 7 × 10–6%) |
Azoto dioksidas (NO2) | 0,02 ppmv (2 × 10–6%) (0,000002%) |
Jodas (I2) | 0,01 ppmv (1 × 10–6%) (0,000001%) |
Žemės atmosfera
Remiantis kiekvieno regiono fizinėmis savybėmis, žemės atmosfera yra padalinta į kelis sluoksnius. Pagrindiniai atmosferos sluoksniai yra troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera ir egzosfera.
troposfera yra vidinis atmosferos sluoksnis ir tęsiasi maždaug 9000 m virš jūros lygio poliuose ir 17000 m aplink pusiaują. Troposfera yra tankiausias atmosferos regionas ir joje yra apie 80% visos atmosferos masės.
stratosfera yra sluoksnis virš troposferos, ir juos skiria sritis, vadinama tropopause. Jis tęsiasi nuo tropopauzės iki 51000 m nuo jūros lygio. Jame yra liūdnai pagarsėjęs ozono sluoksnis, o UV spinduliuotės absorbcija apsaugo gyvybę planetos paviršiuje. Stratosferos riba yra vadinama stratopause.
Mezosfera yra virš stratosferos ir tęsiasi iki stratopauzės iki 80000–85000 m virš jūros lygio. Mezosferoje temperatūra mažėja atsižvelgiant į aukštį. Viršutinis mezosferos sluoksnis laikomas šalčiausia vieta žemėje, o temperatūra gali būti net 170 K. Viršutinė mezosferos riba yra mezopauzė.
Termosfera, kuris yra virš mezosferos esantis sluoksnis, tęsiasi už mezopauzės. Faktinis termosferos aukštis priklauso nuo saulės aktyvumo. Dėl mažo dujų tankio šio regiono temperatūra didėja aukštyje. Molekulės yra toli viena nuo kitos, o saulės radiacija šioms molekulėms suteikia kinetinę energiją. Padidėjęs molekulių judėjimas registruojamas kaip temperatūros padidėjimas. Viršutinė termosferos riba yra termopauzė. Tarptautinė kosminė stotis skrieja aplink žemę termosferoje.
Už atmosferos pertraukos esantis atmosferos regionas yra žinomas kaip egzosfera. Tai yra viršutinis žemės atmosferos sluoksnis ir labai plonas, palyginti su žemiausiais atmosferos regionais. Jį daugiausia sudaro vandenilis ir helis bei atominis deguonis. Už egzosferos esantis regionas yra išorinė erdvė.
Erdvė
Tuštuma, esanti už žemės atmosferos ribų, gali būti vadinama kosmine erdve. Tiksliau, tušti dideli regionai tarp žvaigždžių yra vadinami erdve. Žemės požiūriu, nėra ribų, kur prasideda kosminė erdvė. (Kartais pati egzosfera laikoma kosminės erdvės dalimi)
Erdvė yra beveik tobulas vakuumas, o temperatūra yra beveik absoliuti nulis. Vidutinė erdvės temperatūra yra 2,7K. Todėl kosminė aplinka yra priešiška gyvybės formoms (tačiau kai kurios gyvybės formos gali išgyventi šiomis sąlygomis; pvz., Tardigrades). Be to, erdvė neturi ribų. Ji tęsiasi iki matomos visatos ribos. Todėl erdvė tęsiasi už mūsų matomo horizonto.
Erdvė taip pat yra padalinta į skirtingus regionus, kad būtų patogiau studijuoti ir naudotis informacija. Erdvės regionas aplink planetą yra žinomas kaip Geospace. Erdvė tarp Saulės sistemos planetų vadinama tarpplanetine erdve. Tarpžvaigždinė erdvė yra erdvė tarp žvaigždžių. Erdvė tarp galaktikų yra vadinama tarpgalaktine erdve.
Kuo skiriasi atmosfera nuo kosmoso??
• Atmosfera yra dujų sluoksnis, susikaupiantis aplink masę, kurios sunkis yra pakankamas. Erdvė yra tuštuma tarp žvaigždžių arba regionas, esantis už atmosferos.
• Atmosferą sudaro dujų molekulės, o temperatūra kinta priklausomai nuo aukščio nuo jūros lygio. Atmosferos tankis taip pat mažėja kartu su aukščiu. Atmosfera gali palaikyti gyvenimą.
• Erdvė tuščia ir beveik tobulas vakuumas. Atmosfera yra sudaryta iš dujų ir slėgis mažėja, kai aukštis yra didžiausias žemiausiame paviršiaus lygyje.
• Erdvės temperatūra yra beveik lygi nuliui, tai yra 2,7 kelvinai. Atmosferos temperatūra yra aukštesnė už išorinę erdvę ir priklauso nuo žvaigždės tipo, atstumo nuo žvaigždės, gravitacijos, kūno (planetos) dydžio ir žvaigždės aktyvumo..