Dış karakteristikler, kimyasal bileşim, fonksiyonlar ve sıcaklık

exosphere Bir gezegenin veya uydunun atmosferinin en dış tabakası olup, üst limiti veya dış boşluğu olan sınırı oluşturur. Dünya gezegeninde bu katman, termosferin (veya iyonosferin) üzerinde, dünya yüzeyinden 500 km yükseklikte uzanır..

Dünya'nın dış alanı yaklaşık 10.000 km kalınlığında ve Dünya yüzeyinde soluduğumuz havayı oluşturanlardan çok farklı gazlardan oluşuyor.

Ekzosferde hem gaz moleküllerinin yoğunluğu hem de basınç minimumdur, oysa sıcaklık yüksektir ve sabit kalır. Bu tabakada, gazlar uzaya kaçarak dağılırlar.

indeks

• 1 özellikleri
  • 1.1 Davranış
  • 1.2 Atmosferin Özellikleri
  • 1.3 Eksosferin fiziksel durumu: plazma
• 2 Kimyasal bileşim
  • 2.1 Eksosferden kaçmanın moleküler hızı
• 3 Sıcaklık
• 4 İşlev
• 5 Kaynakça

özellikleri

Exosphere, Dünya atmosferi ve gezegenler arası uzay arasındaki geçiş katmanıdır. Çok ilginç fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir ve Dünya gezegeninin önemli koruma işlevlerini yerine getirir..

davranış

Dış küreyi tanımlayan temel karakteristik, atmosferin iç katmanları gibi gaz halindeki bir akışkan gibi davranmamasıdır. Onu oluşturan parçacıklar sürekli uzaya kaçar.

Eksosferin davranışı, karasal yerçekimi alanındaki kendi yörüngelerini takip eden bir dizi ayrı molekül veya atomun sonucudur.

Atmosferin Özellikleri

Atmosferi tanımlayan özellikler: basınç (P), bileşen gazların yoğunluğu veya konsantrasyonu (V'nin hacim olduğu molekül / V sayısı), bileşim ve sıcaklık (T). Atmosferin her katmanında bu dört özellik değişebilir.

Bu değişkenler bağımsız davranmaz, ancak gazlar yasasıyla ilişkilidir:

P = d.R.T, ki burada d = molekül sayısı / V ve R gaz sabitidir.

Bu yasa yalnızca gazı oluşturan moleküller arasında yeterince şok olması durumunda yerine getirilir..

Atmosferin alt katmanlarında (troposfer, stratosfer, mezosfer ve termosfer), onu içeren gazların karışımı, sıcaklığı, basıncı ve yoğunluğu kanunu ile ilişkili olan, sıkıştırılabilen bir gaz veya akışkan olarak muamele edilebilir. gazlar.

Dünya yüzeyine olan yükseklik veya mesafeyi artırarak, gazların molekülleri arasındaki çarpışmaların basıncı ve sıklığı önemli ölçüde azalır..

600 km yükseklikte ve bu seviyenin üzerinde, atmosferi farklı bir şekilde düşünmeliyiz, çünkü artık bir gaz veya homojen bir sıvı gibi davranmaz.

Dış kürenin fiziksel durumu: plazma

Dış kürenin fiziksel durumu, dördüncü toplama durumu veya maddenin fiziksel durumu olarak tanımlanan plazmanın durumu.

Plazma, neredeyse tüm atomların iyonik formda olduğu, yani tüm parçacıkların elektrik yükleri olduğu ve herhangi bir moleküle veya atoma bağlı olmayan serbest elektronların var olduğu bir sıvı durumudur. Elektriksel olarak nötr, pozitif ve negatif elektrik yüklerine sahip partiküllerin akışkan ortamı olarak tanımlanabilir..

Plazmanın, manyetik alana tepkileri, ışınları, filamentler ve çift katmanlar gibi yapılar oluşturan önemli kolektif moleküler etkileri vardır. Plazmanın fiziksel durumu, iyon ve elektron süspansiyonu şeklinde bir karışım halinde, iyi bir elektrik iletkeni olma özelliğine sahiptir..

Gezegenler arası, yıldızlararası ve galaksiler arası plazmalar oluşturan, evrendeki en yaygın fiziksel durumdur..

Kimyasal bileşimi

Atmosferin bileşimi, Dünya yüzeyine olan irtifa veya mesafe ile değişir. Kompozisyon, karışım durumu ve iyonlaşma derecesi, düşey yapıyı atmosferin katmanlarında ayırt etmek için belirleyici faktörlerdir..

Türbülans nedeniyle oluşan gazların karışımı pratik olarak sıfırdır ve gaz halindeki bileşenleri difüzyonla hızla ayrılır..

Dış alanda, gazların karışımı sıcaklık gradyanı ile sınırlandırılmıştır. Türbülans nedeniyle oluşan gazların karışımı pratik olarak sıfırdır ve gaz halindeki bileşenleri difüzyonla hızla ayrılır. 600 km rakımın üstünde, tek tek atomlar yerçekimi çekim kuvvetinden kaçabilir.

Dış küre, hidrojen ve helyum gibi düşük konsantrasyonlarda hafif gaz içerir. Bu gazlar bu katman içinde çok dağılır ve aralarında çok büyük boşluklar bulunur..

Exosphere ayrıca azot (N gibi) daha az hafif gazlara sahiptir.₂), oksijen (O₂) ve karbon dioksit (CO₂) fakat bunlar, eksobaz veya baropozun yakınında bulunur (termosfer veya iyonosfer ile sınırlanan exosfer bölgesi).

Eksosferden kaçmanın moleküler hızı

Dış alanda, moleküler yoğunluklar çok düşüktür, yani birim hacim başına çok az molekül vardır ve bu hacmin çoğu boş alandır..

Çok büyük boş alanlar olması nedeniyle, atomlar ve moleküller birbirleriyle çarpışmadan büyük mesafelerde hareket edebilirler. Moleküller arasında çarpışma olasılığı çok küçük, pratik olarak null.

Böyle bir çarpışma yokluğunda, daha hafif ve daha hızlı olan hidrojen atomları (H) ve helyum (He), gezegenin yerçekimi çekim alanından kaçmalarını ve dış gezegeni gezegenler arası boşluğa doğru terk etmelerini sağlayan hızlara ulaşabilir.

Hidrojen atomlarının dış dünyadan kaçması (yılda 25.000 ton olarak tahmin edilmektedir), tüm jeolojik evrim boyunca atmosferin kimyasal bileşimindeki büyük değişikliklere kesinlikle katkıda bulunmuştur..

Eksosferdeki moleküllerin hidrojen ve helyum dışında kalan kısımları ortalama hızları düşüktür ve kaçış hızlarına ulaşmazlar. Bu moleküller için, uzaya kaçış oranı düşüktür ve kaçış çok yavaş gerçekleşir.

sıcaklık

Dış alanda, bir sistemin iç enerjisinin, yani moleküler hareket enerjisinin bir ölçüsü olarak sıcaklık kavramı, çok az molekül ve çok fazla boş alan bulunduğundan anlamını yitirmektedir..

Bilimsel araştırmalar, dış ortamdaki ortalama olarak 1500 K (1773 ° C) derecesinde yüksek olan sabit yüksekliğe sahip sıcaklıklar olduğunu bildirmektedir..

fonksiyonlar

Dış dünya manyetosferin bir parçasıdır, çünkü manyetosfer Dünya'nın yüzeyinden 500 ila 600.000 km arasında uzanır..

Manyetosfer, bir gezegenin manyetik alanının, bilinen tüm yaşam biçimlerine zararlı, çok yüksek enerjili parçacıklarla yüklü olan güneş rüzgârını saptırdığı alandır..

Bu, dış kürenin, Güneş tarafından yayılan yüksek enerjili parçacıklara karşı bir koruma katmanı oluşturmasıdır..

referanslar

1. Brasseur, G. ve Jacob, D. (2017). Atmosferik Kimyanın Modellenmesi. Cambridge: Cambridge Üniversitesi Yayınları.
2. Hargreaves, J.K. (2003). Güneş karasal ortamı. Cambridge: Cambridge Üniversitesi Yayınları.
3. Kameda, S., Tavrov, A., Osada, N., Murakami, G., Keigo, K. et al. (2018). Karasal dış gezegensel exosfer için VUV Spektroskopisi. Avrupa Planet Bilimleri Kongresi 2018. EPSC Özetleri. Cilt 12, EPSC2018-621.
4. Ritchie, G. (2017). Atmosferik Kimya Oxford: Dünya Bilimsel.
5. Tinsley, B.A., Hodges, R.R. ve Rohrbaugh, R.P. (1986). Bir güneş döngüsü boyunca karasal exosphere için Monte Carlo modelleri. Jeofizik Araştırma Dergisi: Uzay Fiziği Afişi. 91 (A12): 13631-13647. doi: 10.1029 / JA091iA12p13631.