Egzosfera jest najbardziej zewnętrzną warstwą Ziemi atmosfera, znajduje się nad termosferą. Rozciąga się na długości około 600 km, aż do przerzedzenia, aby połączyć się z przestrzenią międzyplanetarną. To sprawia, że egzosfera ma grubość około 10 000 km lub 6 200 mil lub jest tak szeroka jak Ziemia. Górna granica egzosfery Ziemi rozciąga się około połowy Księżyca.
W przypadku innych planet o znacznej atmosferze egzosfera to warstwa powyżej gęstszych warstw atmosferycznych, ale dla planet lub satelitów bez gęstej atmosfery, egzosfera to obszar między powierzchnią a międzyplanetarne przestrzeń. To się nazywa egzosfera granicy powierzchni. Zaobserwowano dla Księżyc Ziemi, Rtęći Galilejskie księżyce Jowisza.
Słowo „egzosfera” pochodzi od starożytnych greckich słów exo, co oznacza na zewnątrz lub poza nią oraz sfaira, co oznacza kulę.
Charakterystyka egzosfery
Cząsteczki w egzosferze są bardzo daleko od siebie. Nie do końca pasują do definicji „gaz„ponieważ gęstość jest zbyt niska, aby mogły wystąpić kolizje i interakcje. Nie są też koniecznie plazmą, ponieważ atomy i cząsteczki nie są naładowane elektrycznie. Cząsteczki w egzosferze mogą podróżować setki kilometrów po trajektorii balistycznej, zanim zderzą się z innymi cząsteczkami.
Ziemska egzosfera
Dolna granica egzosfery, gdzie spotyka się z termosferą, nazywa się termopauzą. Jego wysokość nad poziomem morza wynosi od 250-500 km do 1000 km (310 do 620 mil), w zależności od aktywności Słońca. Termopauza nazywana jest egzobazą, egzopauzą lub wysokością krytyczną. Powyżej tego punktu warunki barometryczne nie mają zastosowania. Temperatura egzosfery jest prawie stała i bardzo niska. Na górnej granicy egzosfery ciśnienie promieniowania słonecznego na wodór przekracza przyciąganie grawitacyjne z powrotem w kierunku Ziemi. Wahania egzobazy spowodowane pogodą słoneczną są ważne, ponieważ wpływają na opór atmosferyczny na stacjach kosmicznych i satelitach. Cząsteczki, które docierają do granicy, giną z atmosfery ziemskiej w kosmos.
Skład egzosfery jest inny z warstw znajdujących się pod nim. Występują tylko najlżejsze gazy, ledwo utrzymywane na planecie przez grawitację. Egzosfera Ziemi składa się głównie z wodoru, helu, dwutlenku węgla i tlenu atomowego. Egzosfera jest widoczna z kosmosu jako zamazany region zwany geokoroną.
Atmosfera Księżycowa
Na Ziemi jest ich około 1019 cząsteczki na centymetr sześcienny powietrza na poziomie morza. Natomiast jest ich mniej niż milion (106) cząsteczki w tej samej objętości w egzosferze. Księżyc nie ma prawdziwej atmosfery, ponieważ jego cząsteczki nie krążą, nie pochłaniają dużo promieniowania i muszą zostać uzupełnione. Jednak nie jest to również próżnia. Warstwa graniczna powierzchni Księżyca ma ciśnienie około 3 x 10-15 atm (0,3 nano paskali). Ciśnienie różni się w zależności od tego, czy jest to dzień, czy noc, ale cała masa waży mniej niż 10 ton metrycznych. Egzosfera powstaje w wyniku odgazowania radonu i helu z rozpadu radioaktywnego. Wiatr słoneczny, bombardowanie mikrometrowe i wiatr słoneczny również przyczyniają się do powstawania cząstek. Niezwykłe gazy występujące w egzosferze Księżyca, ale nie w atmosferze Ziemi, Wenus czy Marsa, obejmują sód i potas. Inne pierwiastki i związki występujące w egzosferze Księżyca obejmują argon-40, neon, hel-4, tlen, metan, azot, tlenek węgla i dwutlenek węgla. Obecna jest śladowa ilość wodoru. Mogą również istnieć bardzo małe ilości pary wodnej.
Oprócz egzosfery Księżyc może mieć „atmosferę” pyłu, który unosi się nad powierzchnią z powodu lewitacji elektrostatycznej.
Exosphere Fun Fact
Podczas gdy egzosfera Księżyca jest prawie próżnią, jest większa niż egzosfera Merkurego. Jednym z wyjaśnień tego jest to, że Merkury jest znacznie bliżej Słońca, więc wiatr słoneczny może łatwiej usuwać cząstki.
Bibliografia
- Bauer, Zygfryd; Lammer, Helmut. Planetarna aeronomia: środowiska atmosferyczne w układach planetarnych, Springer Publishing, 2004.
- "Czy na Księżycu jest atmosfera?". NASA. 30 stycznia 2014 r. odzyskano 02/20/2017