Что такое экзосфера кратко

Обновлено: 04.07.2024

ЭКЗОСФЕ́РА (от эк­зо. и сфе­ра ), внеш­няя раз­ре­жен­ная обо­лоч­ка ат­мо­сфе­ры пла­не­ты (или её спут­ни­ка), ещё удер­жи­вае­мая её (его) гра­ви­та­ци­он­ным по­лем. Кон­цен­тра­ция час­тиц (ато­мов и ио­нов) в Э. очень ма­ла ( 10 7 см –3 ), дли­на сво­бод­но­го про­бе­га час­тиц ве­ли­ка. Это по­зво­ля­ет час­ти­цам, имею­щим ско­рость боль­ше вто­рой кос­мич. ско­ро­сти (для Зем­ли 11,2 км/с), уда­лять­ся в меж­пла­нет­ное про­стран­ст­во, пре­одо­ле­вая при­тя­же­ние пла­не­ты. По­это­му Э. на­зы­ва­ют так­же сфе­рой рас­сея­ни я. В верх­ней час­ти Э. уве­ли­чи­ва­ет­ся до­ля ато­мов и ио­нов H и He, ко­то­рые по­ки­да­ют Э. в пер­вую оче­редь. Э. Зем­ли про­сти­ра­ет­ся от вы­сот в неск. со­тен до ты­сяч ки­ло­мет­ров над по­верх­но­стью Зем­ли и по­сте­пен­но пе­ре­хо­дит в меж­пла­нет­ное про­стран­ст­во. Про­тя­жён­ность Э. обу­слов­ле­на на­ли­чи­ем час­тиц, тра­ек­то­рии ко­то­рых не вы­хо­дят из об­лас­ти при­тя­же­ния пла­не­ты. При воз­рас­та­нии сол­неч­ной ак­тив­но­сти про­тя­жён­ность Э. уве­ли­чи­ва­ет­ся.

В экзосфера Это самый внешний слой атмосферы планеты или спутника, составляющий верхний предел или границу с космическим пространством. На планете Земля этот слой простирается над термосферой (или ионосферой) на высоте 500 км над земной поверхностью.

Экзосфера Земли имеет толщину около 10 000 км и состоит из газов, которые сильно отличаются от тех, которые составляют воздух, которым мы дышим на поверхности Земли.

В экзосфере и плотность молекул газа, и давление минимальны, а температура высока и остается постоянной. В этом слое газы рассеиваются, уходя в космическое пространство.

характеристики

Экзосфера представляет собой переходный слой между атмосферой Земли и межпланетным пространством. Он имеет очень интересные физические и химические характеристики и выполняет важные защитные функции для планеты Земля.

Поведение

Основной определяющей характеристикой экзосферы является то, что она не ведет себя как газообразная жидкость, как внутренние слои атмосферы. Частицы, составляющие его, постоянно убегают в космическое пространство.

Поведение экзосферы - результат действия набора отдельных молекул или атомов, которые следуют своей траектории в гравитационном поле Земли.

Свойства атмосферы

Свойства, которые определяют атмосферу: давление (P), плотность или концентрация составляющих газов (количество молекул / V, где V - объем), состав и температура (T). В каждом слое атмосферы эти четыре свойства различаются.

Эти переменные не действуют независимо, но связаны газовым законом:

P = d.R.T, где d = число молекул / V, а R - газовая постоянная.

Этот закон выполняется только при достаточном количестве столкновений между молекулами, составляющими газ.

В нижних слоях атмосферы (тропосфере, стратосфере, мезосфере и термосфере) смесь газов, составляющих ее, может рассматриваться как газ или жидкость, которые можно сжимать, температура, давление и плотность которых связаны законом газы.

При увеличении высоты или расстояния от поверхности земли давление и частота столкновений между молекулами газа значительно уменьшаются.

На высоте 600 км и выше этого уровня атмосферу следует рассматривать по-другому, поскольку она больше не ведет себя как газ или однородная жидкость.

Физическое состояние экзосферы: плазма

Физическое состояние экзосферы - это состояние плазмы, которое определяется как четвертое агрегатное состояние или физическое состояние материи.

Плазма - это жидкое состояние, в котором практически все атомы находятся в ионной форме, то есть все частицы имеют электрические заряды и присутствуют свободные электроны, не связанные с какой-либо молекулой или атомом. Его можно определить как жидкую среду частиц с положительными и отрицательными электрическими зарядами, электрически нейтральную.

Плазма проявляет важные коллективные молекулярные эффекты, такие как ее реакция на магнитное поле, образуя такие структуры, как лучи, волокна и двойные слои. Физическое состояние плазмы, представляющей собой смесь в виде суспензии ионов и электронов, имеет свойство быть хорошим проводником электричества.

Это наиболее распространенное физическое состояние во Вселенной, образующее межпланетную, межзвездную и межгалактическую плазму.

Химический состав

Состав атмосферы меняется в зависимости от высоты или расстояния от поверхности Земли. Состав, состояние перемешивания и степень ионизации являются определяющими факторами, позволяющими различить вертикальную структуру в слоях атмосферы.

Смесь газов из-за эффекта турбулентности практически отсутствует, и их газовые компоненты быстро разделяются путем диффузии.

В экзосфере смесь газов ограничена градиентом температуры. Смесь газов из-за эффекта турбулентности практически отсутствует, и их газовые компоненты быстро разделяются путем диффузии. На высоте более 600 км отдельные атомы могут покинуть гравитационное поле Земли.

Экзосфера содержит низкие концентрации легких газов, таких как водород и гелий. Эти газы широко рассредоточены в этом слое с очень большими пустотами между ними.

Экзосфера также имеет в своем составе другие менее легкие газы, такие как азот (N2), кислород (O2) и диоксид углерода (CO2), но они расположены рядом с экзобазой или баропаузой (область экзосферы, которая граничит с термосферой или ионосферой).

Скорость убегающей молекулы экзосферы

В экзосфере молекулярная плотность очень мала, то есть в единице объема очень мало молекул, и большая часть этого объема представляет собой пустое пространство.

Просто потому, что существуют огромные пустые пространства, атомы и молекулы могут путешествовать на большие расстояния, не сталкиваясь друг с другом. Вероятность столкновений между молекулами очень мала, практически равна нулю.

В отсутствие столкновений более легкие и быстрые атомы водорода (H) и гелия (He) могут достигать таких скоростей, что они могут выйти из гравитационного поля притяжения планеты и выйти из экзосферы в межпланетное пространство. .

Улет в космос атомов водорода из экзосферы (оцениваемый примерно в 25 000 тонн в год), несомненно, способствовал значительным изменениям химического состава атмосферы на протяжении всей геологической эволюции.

Остальные молекулы в экзосфере, кроме водорода и гелия, имеют низкие средние скорости и не достигают своей убегающей скорости. Для этих молекул скорость ухода в космическое пространство невысока, и вылет происходит очень медленно.

Температура

В экзосфере понятие температуры как меры внутренней энергии системы, то есть энергии движения молекул, теряет смысл, так как молекул очень мало и много пустого пространства.

Научные исследования сообщают о чрезвычайно высоких температурах экзосферы, в среднем порядка 1500 К (1773 ° C), которые остаются постоянными с высотой.

Характеристики

Экзосфера является частью магнитосферы, поскольку магнитосфера простирается на расстояние от 500 км до 600 000 км от поверхности Земли.

Магнитосфера - это область, где магнитное поле планеты отклоняет солнечный ветер, наполненный частицами очень высокой энергии, вредными для всех известных форм жизни.

Таким образом экзосфера образует слой защиты от частиц высокой энергии, испускаемых Солнцем.

Экзосфера Земли состоит из ионизированного газа (плазмы); у её основания отношение концентраций заряженных и нейтральных частиц близко к 1, в верхней части экзосферы газ почти полностью ионизирован. Нижняя и средняя части экзосферы в основном состоят из атомов О и N, с увеличением же высоты быстро растет относительная концентрация лёгких газов, особенно ионизированного водорода. Газокинетическая температура составляет 1500—3000 К, она слабо растет с высотой. Рост солнечной активности приводит к потеплению экзосферы и к увеличению её толщины.

Ссылки

  1. ↑ 123Екзосфера // Астрономічний енциклопедичний словник / За загальною редакцією І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів, 2003. — С. 148. — ISBN 966-613-263-X (укр.)
  2. ↑Геокорона // Астрономічний енциклопедичний словник / За загальною редакцією І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів, 2003. — С. 109. — ISBN 966-613-263-X (укр.)

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Экзосфера" в других словарях:

экзосфера — экзосфера … Орфографический словарь-справочник

ЭКЗОСФЕРА — ЭКЗОСФЕРА, внешний слой АТМОСФЕРЫ Земли, из которого могут выделяться в пространство легкие газы, например, водород и гелий. Экзосфера расположена примерно в 400 км над поверхностью Земли … Научно-технический энциклопедический словарь

ЭКЗОСФЕРА — (от экзо. и сфера) (сфера рассеяния) внешний слой атмосферы, начинающийся с высоты в несколько сотен км, из которого быстро движущиеся легкие атомы водорода могут вылетать (ускользать) в космическое пространство … Большой Энциклопедический словарь

ЭКЗОСФЕРА — (сфера рассеяния) внешний, наиб, разряжённый слой верх, атмосферы Земли (см. Атмосфера верхняя), в к ром длины свободного пробега частиц так велики, что они могут диссипировать (рассеиваться) в межпланетное пространство, если их тепловая скорость … Физическая энциклопедия

экзосфера — сущ., кол во синонимов: 2 • слой (111) • сфера (36) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

ЭКЗОСФЕРА — (от экзо. и греч. sphaira шар, сфера), сфера рассеяния, наиболее отдаленная от Земли (от 800 до 1600 км от ее поверхности) оболочка атмосферы, где еще обнаруживаются атмосферные газы и откуда происходит утечка (ускользание) атомов водорода и… … Экологический словарь

экзосфера — Внешняя область атмосферы, в которой средняя длина свободного пробега частиц настолько велика, что частицы, обладающие скоростью, большей скорости убегания, могут покинуть атмосферу. [ГОСТ 25645.113 84] [ГОСТ 25645.143 84] Тематики атмосферы… … Справочник технического переводчика

экзосфера — Внешняя часть атмосферы (выше 600800 км), из которой частицы легких газов рассеиваются в мировое пространство … Словарь по географии

экзосфера — (от экзо. и сфера) (сфера рассеяния), внешний слой атмосферы, начинающийся с высоты в несколько сотен километров, из которого быстро движущиеся лёгкие атомы водорода могут вылетать (ускользать) в космическое пространство. * * * ЭКЗОСФЕРА… … Энциклопедический словарь

экзосфера — (см. экзо. + сфера) внешняя атмосфера, сфера рассеяния верхний слой земной атмосферы (выше 800 1000* км), из которого происходит рассеяние в мировое пространство атомов и молекул наиболее легких атмосферных газов, преи мущ. водорода. Новый… … Словарь иностранных слов русского языка

Читайте также: