Atmosfera prieš kosmosą
Atmosfera yra dujų sluoksnis aplink kūnus erdvėje, ypač aplink planetas ir žvaigždes. Tuščia visatos sritis vadinama erdve. Atmosfera ir erdvė turi labai kontrastingų savybių dėl to, kad viename yra medžiagos, o kitame nėra.
Atmosfera
Jei masyviam kūnui pakanka gravitacijos, dažnai pastebima, kad aplink kūno paviršių kaupiasi dujos. Šis dujų sluoksnis dažnai vadinamas atmosfera. Pastebėta, kad daugelis astronominių kūnų, skriejančių aplink žvaigždes, pavyzdžiui, planetos, nykštukinės planetos, natūralūs palydovai ir asteroidai, turi dujų sluoksnius ant paviršiaus. Net žvaigždės turi atmosferą. Šio susikaupusio dujų sluoksnio tankis priklauso nuo kūno gravitacijos intensyvumo ir saulės aktyvumo sistemoje. Žvaigždžių atmosfera yra didelė, o palydovų atmosfera gali būti palyginti plona. Kai kurių planetų atmosfera gali būti tanki.
Saulės atmosfera tęsiasi už matomo saulės paviršiaus ir yra žinoma kaip vainika. Dėl didelės radiacijos ir temperatūros beveik visa medžiaga yra plazmos būsenoje. Sausumos planetos, tokios kaip Venera ir Marsas, turi labai 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. Nykštukinių planetų Plutono ir Cereros atmosfera yra labai plona.
Žemė turi savo unikalią ir dinamišką atmosferą. Jis veikia kaip apsauginis sluoksnis gyvybei planetoje. Jis apsaugo planetos paviršių nuo ultravioletinių saulės spindulių. Be to, planetos temperatūra palaikoma aukštesniame lygyje, išlaikant dalį planetos gaunamos šilumos energijos. Ekstremalūs temperatūros skirtumai, atsirandantys dėl aukščio virš jūros lygio ir padėties saulės atžvilgiu, yra reguliuojami dėl konvekcinės atmosferos prigimties. Slėgis vidutiniame jūros lygyje dėl atmosferos yra 1,0132×105Nm-2
Žemės atmosferos sudėtis yra tokia;
Dujos |
Tūris |
|---|---|
| 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 %) |
Neoninis (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 %) |
Xenon (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
Struktūriškai žemės atmosfera yra padalinta į kelis sluoksnius, atsižvelgiant į kiekvieno regiono fizines savybes. Pagrindiniai atmosferos sluoksniai yra troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera ir egzosfera.
Troposfera yra vidinis atmosferos sluoksnis, besitęsiantis maždaug 9000 m virš jūros lygio ties ašigaliais ir 17 000 m aplink pusiaują. Troposfera yra tankiausias atmosferos regionas, kuriame yra apie 80 % visos atmosferos masės.
Stratosfera yra sluoksnis, esantis virš troposferos, ir juos skiria sritis, vadinama tropopauze. Jis tęsiasi nuo tropopauzės iki 51 000 m nuo jūros lygio. Jame yra liūdnai pagarsėjęs ozono sluoksnis, o šio sluoksnio UV spinduliuotės sugertis apsaugo gyvybę planetos paviršiuje. Stratosferos riba vadinama stratopauze.
Mezosfera yra virš stratosferos ir nuo stratopauzės tęsiasi iki 80 000–85 000 m virš jūros lygio. Mezosferoje temperatūra mažėja didėjant aukščiui. Viršutinis mezosferos sluoksnis laikomas šalčiausia vieta žemėje, o temperatūra gali siekti 170 K. Viršutinė mezosferos riba yra mezopauzė.
Termosfera, kuri yra virš mezosferos esantis sluoksnis, tęsiasi už mezopauzės. Tikrasis termosferos aukštis priklauso nuo saulės aktyvumo. Šio regiono temperatūra didėja didėjant aukščiui dėl mažo dujų tankio. Molekulės yra toli viena nuo kitos, o saulės spinduliuotė šioms molekulėms suteikia kinetinę energiją. Padidėjęs molekulių judėjimas registruojamas kaip temperatūros padidėjimas. Viršutinė termosferos riba yra termopauzė. Tarptautinė kosminė stotis sukasi aplink žemę termosferoje.
Atmosferos regionas už termopauzės yra žinomas kaip egzosfera. Tai yra aukščiausias žemės atmosferos sluoksnis ir labai plonas, palyginti su žemutiniais atmosferos regionais. Jį daugiausia sudaro vandenilis ir helis bei atominis deguonis. Už egzosferos esanti sritis yra išorinė erdvė.
Space
Tuštuma už žemės atmosferos gali būti vadinama kosmine erdve. Tiksliau tuščios didžiulės sritys tarp žvaigždžių yra žinomos kaip erdvė. Žemės požiūriu, nėra ribos, kur prasideda kosminė erdvė. (Kartais pati egzosfera laikoma kosmoso dalimi)
Erdvė yra beveik tobulas vakuumas, o temperatūra beveik lygi nuliui. Vidutinė erdvės temperatūra yra 2,7K. Todėl kosminė aplinka yra priešiška gyvybės formoms (tačiau kai kurios gyvybės formos gali išgyventi tokias sąlygas, pvz., tardigradai). Be to, erdvė neturi ribų. Jis tęsiasi iki matomos visatos ribos. Todėl erdvė tęsiasi už mūsų matomo horizonto.
Erdvė taip pat suskirstyta į skirtingus regionus, kad būtų patogiau studijuoti ir vadovautis. Kosmoso sritis aplink planetą žinoma kaip geoerdvė. Erdvė tarp Saulės sistemos planetų vadinama tarpplanetine erdve. Tarpžvaigždinė erdvė yra erdvė tarp žvaigždžių. Erdvė tarp galaktikų vadinama tarpgalaktine erdve.
Kuo skiriasi atmosfera ir erdvė?
• Atmosfera – tai dujų sluoksnis, susikaupęs aplink pakankamai gravitacijos masę. Erdvė yra tuštuma tarp žvaigždžių arba sritis už atmosferos.
• Atmosferą sudaro dujų molekulės, o temperatūra skiriasi priklausomai nuo aukščio nuo jūros lygio. Atmosferos tankis taip pat mažėja didėjant aukščiui. Atmosfera gali palaikyti gyvybę.
• Erdvė tuščia ir beveik tobulas vakuumas. Atmosferą sudaro dujos ir slėgis mažėjant aukščiui nuo maksimumo žemiausiame paviršiaus lygyje.
• Erdvės temperatūra yra artima absoliučiam nuliui, ty 2,7 Kelvino. Atmosferos temperatūra yra aukštesnė nei kosmoso ir priklauso nuo žvaigždės tipo, atstumo nuo žvaigždės, gravitacijos, kūno (planetos) dydžio ir žvaigždžių aktyvumo.
