Η θερμόσφαιρα είναι το υψηλότερο τμήμα της Γης ατμόσφαιρας. Ξεκινά περίπου 53 μίλια πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας και εκτείνεται μεταξύ 311 και 621 μιλίων. Η ακριβής έκταση της θερμόσφαιρας ποικίλλει, καθώς διογκώνεται και συστέλλεται με βάση το τρέχον επίπεδο ηλιακής δραστηριότητας. Η θερμόσφαιρα έχει εξαιρετικά χαμηλή πυκνότητα και το εύρος της θερμοκρασίας της θερμόσφαιρας είναι εκπληκτικά ζεστό - μεταξύ 932-3.632 ° F. Τι προκαλεί αυτές τις ακραίες θερμοκρασίες;
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Αρκετά χαρακτηριστικά θερμοσφαίρας συμβάλλουν στην καυτή θερμοκρασία του, ιδιαίτερα στην άμεση ηλιακή ακτινοβολία χωρίς άλλα στρώματα της ατμόσφαιρας πάνω από αυτήν και τη χαμηλή πίεση αυτού του στρώματος.
Ηλιακή ακτινοβολία
Η πηγή της θερμότητας της θερμόσφαιρας είναι η ακτινοβολία που εκπέμπεται από τον ήλιο. Η θερμόσφαιρα απορροφά μεγάλο μέρος της ακτινοβολίας που δέχεται η Γη από τον ήλιο, αφήνοντας μόνο ένα κλάσμα να φτάσει στην επιφάνεια. Η υπεριώδης ακτινοβολία, το ορατό φως και η ακτινοβολία γάμμα υψηλής ενέργειας απορροφώνται από τη θερμόσφαιρα, γεγονός που προκαλεί τη θέρμανση των λίγων σωματιδίων που υπάρχουν. Η θερμοκρασία της θερμόσφαιρας κυμαίνεται κατά εκατοντάδες βαθμούς μεταξύ νύχτας και ημέρας, και ακόμη ευρύτερα μεταξύ των μέγιστων και ελάχιστων σημείων του ηλιακού κύκλου.
Θερμοσφαιρική πίεση αέρα και θερμότητα
Η εξαιρετικά χαμηλή πίεση της θερμόσφαιρας συμβάλλει επίσης στην υψηλή θερμοκρασία. Η θερμότητα καθορίζεται από την ποσότητα ενέργειας που κατέχουν τα μεμονωμένα μόρια ενός υλικού. Σε ένα θερμό αέριο, τα σωματίδια θα κινούνται πολύ πιο γρήγορα από ό, τι σε ένα δροσερό αέριο. Στο επίπεδο της θάλασσας, τα ενεργητικά σωματίδια θα αρχίσουν πολύ γρήγορα να συγκρούονται με άλλα σωματίδια, χάνοντας ενέργεια με κάθε σύγκρουση. Αυτή η απώλεια ενέργειας ψύχει το αέριο εκτός εάν προστίθεται συνεχώς περισσότερη θερμότητα. Η χαμηλή πίεση σημαίνει ότι δεν συγκρούονται πολλά σωματίδια, γεγονός που οδηγεί σε βραδύτερη απώλεια ενέργειας. Έτσι, ένα αέριο χαμηλής πίεσης χρειάζεται πολύ λιγότερη ενέργεια για θέρμανση από ένα αέριο υψηλής πίεσης.
Θερμότητα και ποσότητα
Παρόλο που η θερμόσφαιρα είναι εξαιρετικά καυτή, η χαμηλή πυκνότητά της σημαίνει ότι δεν μπορεί να μεταφέρει αποτελεσματικά αυτήν την ενέργεια σε αντικείμενα που κινούνται μέσω αυτής. Έχει υψηλή θερμότητα, αλλά χαμηλή ποσότητα. Ένα θερμόμετρο υδραργύρου που αιωρείται εντός της θερμόσφαιρας θα διαβάζει μια θερμοκρασία κάτω από την κατάψυξη, ως Η απώλεια θερμότητας θα υπερέβαινε οποιαδήποτε ενέργεια που θα μπορούσαν να μεταδώσουν τα διασκορπισμένα σωματίδια της θερμόσφαιρας στο Ερμής. Είναι παρόμοιο εννοιολογικά με τη θερμότητα που παράγεται από μια φλόγα κεριών, η οποία είναι εξαιρετικά καυτή σε ορισμένα σημεία μέσα στη φλόγα, αλλά δεν μπορεί να θερμάνει αντικείμενα σε απόσταση μικρότερη από μερικές ίντσες. Παράγει υψηλή θερμοκρασία, αλλά χαμηλή ποσότητα θερμότητας.
Επιδράσεις της θερμόσφαιρας στο διαστημικό ταξίδι
Η χαμηλή ποσότητα του θερμοφόρου μέσου της θερμόσφαιρας απαλλάσσει τα αντικείμενα που διασχίζουν από αυτό να επηρεαστούν σημαντικά από τις υψηλές θερμοκρασίες. Οι δορυφόροι, οι αστροναύτες και τα διαστημόπλοια βιώνουν τη θερμόσφαιρα ως πολύ κρύο μέρος, καθώς η τεράστια θερμότητα της θερμόσφαιρας δεν μπορεί να μεταφερθεί αποτελεσματικά σε στερεά αντικείμενα. Η θερμότητα που σχετίζεται με την ατμοσφαιρική επανεισδοχή συμβάλλεται από τη θερμόσφαιρα, αλλά αυτό είναι ένα αποτέλεσμα τριβής και όχι της θερμοκρασίας της ίδιας της ατμόσφαιρας.