EXOSPHERE: MGA KATANGIAN, KOMPOSISYON, PAG-ANDAR AT TEMPERATURA - KAPALIGIRAN - 2025

Ang eksosyon ay ang pinakamalawak na layer ng kapaligiran ng isang planeta o isang satellite, na bumubuo sa itaas na limitasyon o hangganan na may panlabas na espasyo. Sa planeta ng Daigdig, ang layer na ito ay umaabot sa ibabaw ng thermosphere (o ionosphere), mula sa 500 km sa itaas ng ibabaw ng lupa.

Ang terrestrial exosphere ay halos 10,000 km ang kapal at binubuo ng mga gas na naiiba sa mga bumubuo ng hangin na ating hininga sa ibabaw ng Earth.

Larawan 1. Mga Layer ng kapaligiran ng Earth. Pinagmulan: Esteban1216, mula sa Wikimedia Commons Sa eksosyon kapwa ang kapal ng mga molekula ng gas at ang presyon ay minimal, habang ang temperatura ay mataas at nananatiling pare-pareho. Sa layer na ito ang mga gas ay nagkakalat, tumakas sa kalawakan.

katangian

Ang eksosisyon ay bumubuo ng layer ng paglipat sa pagitan ng kapaligiran ng Earth at interplanetary space. Ito ay may napaka-kagiliw-giliw na mga katangian ng pisikal at kemikal, at tinutupad nito ang mahahalagang pag-andar ng proteksyon ng Earth Earth.

Pag-uugali

Ang pangunahing pagtukoy ng katangian ng exosphere ay hindi ito kumikilos tulad ng isang gas na likido, tulad ng panloob na mga layer ng kapaligiran. Ang mga particle na bumubuo nito ay patuloy na tumatakas sa kalawakan.

Ang pag-uugali ng eksosyon ay bunga ng isang hanay ng mga indibidwal na molekula o atomo, na sumusunod sa kanilang sariling tilapon sa larangan ng gravitational ng Earth.

Mga katangian ng kapaligiran

Ang mga katangian na tumutukoy sa kapaligiran ay: ang presyon (P), ang density o konsentrasyon ng mga nasasakdang gas (bilang ng mga molekula / V, kung saan ang V ay ang dami), ang komposisyon, at ang temperatura (T). Sa bawat layer ng kapaligiran ang magkakaibang mga katangian ay nag-iiba.

Ang mga variable na ito ay hindi kumikilos nang nakapag-iisa, ngunit nauugnay sa batas ng gas:

P = dRT, kung saan d = bilang ng mga molekula / V at R ang palagiang gas.

Ang batas na ito ay natutupad lamang kung may sapat na banggaan sa pagitan ng mga molekula na bumubuo sa gas.

Sa mas mababang mga patong ng kapaligiran (tropos, stratosphere, mesosphere at thermos), ang halo ng mga gas na bumubuo nito ay maaaring tratuhin bilang isang gas o likido na maaaring mai-compress, na ang temperatura, presyon at density ay nauugnay sa batas ng ang mga gas.

Sa pamamagitan ng pagtaas ng taas o distansya mula sa ibabaw ng lupa, ang presyon at ang dalas ng mga pagbangga sa pagitan ng mga molekula ng gas ay bumabawas nang malaki.

Sa taas na 600 km at higit sa antas na ito, dapat isaalang-alang ang kapaligiran sa ibang paraan, dahil hindi na ito kumikilos tulad ng isang gas o isang homogenous fluid.

Pisikal na estado ng eksosyon: plasma

Ang pisikal na estado ng eksosyon ay ang plasma, na kung saan ay tinukoy bilang ika-apat na estado ng pagsasama o pisikal na estado ng bagay.

Ang plasma ay isang estado ng likido, kung saan halos lahat ng mga atomo ay nasa ionic form, iyon ay, ang lahat ng mga partikulo ay may mga singil ng koryente at mayroong mga libreng elektron na naroroon, hindi nakagapos sa anumang molekula o atom. Maaari itong tukuyin bilang isang daluyan ng daluyan ng mga particle na may positibo at negatibong mga singil na de-koryenteng, neutral na neutral.

Nagpapakita ang Plasma ng mahalagang kolektibong epekto ng molekular, tulad ng tugon nito sa isang magnetic field, na bumubuo ng mga istraktura tulad ng mga sinag, filament, at dobleng layer. Ang pisikal na estado ng plasma, bilang isang halo sa anyo ng isang pagsuspinde ng mga ions at elektron, ay may pag-aari ng pagiging isang mahusay na conductor ng koryente.

Ito ang pinaka-karaniwang pisikal na estado sa uniberso, na bumubuo ng interplanetary, interstellar at intergalactic plasmas.

Larawan 2. Ang kapaligiran ng Earth, sa background ng buwan. Pinagmulan: NASA, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Komposisyong kemikal

Ang komposisyon ng kapaligiran ay nag-iiba sa taas o distansya mula sa ibabaw ng Earth. Ang komposisyon, ang estado ng paghahalo at ang antas ng ionization ay tumutukoy sa mga kadahilanan upang makilala ang mga vertical na istraktura sa mga layer ng kapaligiran.

Ang pinaghalong gas dahil sa kaguluhan ay praktikal na nililinis, at ang mga sangkap na gas ay mabilis na nahihiwalay sa pagsasabog.

Sa eksklusibo, ang pinaghalong mga gas ay pinigilan ng gradient ng temperatura. Ang pinaghalong gas dahil sa kaguluhan ay praktikal na nililinis, at ang mga sangkap na gas ay mabilis na nahihiwalay sa pagsasabog. Sa itaas ng 600 km na taas, ang mga indibidwal na atom ay maaaring makatakas mula sa gravitational pull ng Earth.

Ang eksosyon ay naglalaman ng mababang konsentrasyon ng mga light gas tulad ng hydrogen at helium. Ang mga gas na ito ay malawak na nagkakalat sa layer na ito, na may napakalaking mga voids sa pagitan nila.

Ang eksosyon ay mayroon ding iba pang mas kaunting mga light gases sa komposisyon nito, tulad ng nitrogen (N ₂ ), oxygen (O ₂ ) at carbon dioxide (CO ₂ ), ngunit ang mga ito ay matatagpuan malapit sa exobase o baropause (lugar ng eksosyon na naglilimita kasama ang thermosphere o ionosphere).

Ang tulak na pagtakas ng molekular mula sa exterior

Sa eksosyon ang mga molekulang molekular ay napakababa, iyon ay, napakakaunting mga molekula bawat dami ng yunit, at ang karamihan sa dami na ito ay walang laman na puwang.

Dahil lamang sa napakaraming walang laman na mga puwang, mga atomo at molekula ay maaaring maglakbay ng mga malalayong distansya nang hindi nakikipagbanggaan sa bawat isa. Ang mga posibilidad ng banggaan sa pagitan ng mga molekula ay napakaliit, halos hindi nilalaro.

Sa kawalan ng banggaan, ang mga magaan at mas mabilis na hydrogen (H) at helium (He) na mga atomo ay maaaring maabot ang mga bilis tulad ng upang payagan silang makatakas sa larangan ng gravitational na planeta ng atensyon at labas ng eksosyon sa interplanetary space. .

Ang pagtakas sa puwang ng mga hydrogen atoms mula sa eksosyon (tinantyang halos 25,000 tonelada bawat taon), ay tiyak na nag-ambag sa mga pangunahing pagbabago sa komposisyon ng kemikal ng kapaligiran sa buong ebolusyon ng geological.

Ang natitirang mga molekula sa exosphere, bukod sa hydrogen at helium, ay may mababang average na bilis at hindi maabot ang kanilang tulin ng pagtakas. Para sa mga molekulang ito, ang rate ng pagtakas sa kalawakan ay mababa, at ang pagtakas ay nangyayari nang napakabagal.

Temperatura

Sa eksklusibo, ang konsepto ng temperatura bilang isang sukatan ng panloob na enerhiya ng isang sistema, iyon ay, ng enerhiya ng molekular na paggalaw, nawawalan ng kahulugan, dahil napakakaunting mga molekula at maraming walang laman na puwang.

Iniuulat ng mga pag-aaral ng siyentipiko ang sobrang mataas na temperatura ng eksosyon, sa pagkakasunud-sunod ng 1500 K (1773 ° C) sa average, na nananatiling palaging may taas.

Mga Tampok

Ang eksosyon ay bahagi ng magnetosfro, dahil ang magnetosphere ay umaabot sa pagitan ng 500 km at 600,000 km mula sa ibabaw ng Earth.

Ang magnetosko ay ang lugar kung saan ang magnetic field ng planeta ay nagtatanggal ng solar wind, na puno ng mga napakataas na enerhiya na mga partikulo, nakakapinsala sa lahat ng kilalang mga porma ng buhay.

Ito ay kung paano ang eksosyon ay bumubuo ng isang layer ng proteksyon laban sa mga partikulo na may mataas na enerhiya na pinalabas ng Sun.

Mga Sanggunian

1. Brasseur, G. at Jacob, D. (2017). Pagmomodelo ng Chemical Atmospheric. Cambridge: Cambridge University Press.
2. Hargreaves, JK (2003). Ang solar-terrestrial na kapaligiran. Cambridge: Cambridge University Press.
3. Kameda, S., Tavrov, A., Osada, N., Murakami, G., Keigo, K. et al. (2018). VUV Spectroscopy para sa terrestrial exoplanetary exosphere. European Planetary Science Congress 2018. EPSC Abstract. Tomo 12, EPSC2018-621.
4. Ritchie, G. (2017). Chemistry ng Atmospheric. Oxford: World Scientific.
5. Tinsley, BA, Hodges, RR at Rohrbaugh, RP (1986). Ang mga modelo ng Monte Carlo para sa terrestrial exosphere sa isang solar cycle. Journal ng Geophysical Research: Banner ng Physical Physics. 91 (A12): 13631-13647. doi: 10.1029 / JA091iA12p13631.