Termosfäär on Maa atmosfääri kõrgeim osa. See algab umbes 53 miili kõrgusel merepinnast ja ulatub vahemikku 311–621 miili. Termosfääri täpne ulatus varieerub, kuna see paisub ja tõmbub kokku päikese aktiivsuse praeguse taseme põhjal. Termosfääri tihedus on äärmiselt madal ja termosfääri temperatuurivahemik on üllatavalt kuum - vahemikus 932–3632 ° F. Mis põhjustab neid äärmuslikke temperatuure?
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Selle kuumale temperatuurile aitavad kaasa mitmed termosfääriomadused, eriti otsene päikesekiirgus ilma selle kohal olevate atmosfääri muude kihtideta ja selle kihi madal rõhk.
Päikesekiirgus
Termosfääri soojusallikaks on päikese kiiratav kiirgus. Termosfäär neelab suure osa kiirgusest, mille Maa päikeselt saab, jättes vaid murdosa reaalselt pinnale. Termosfäär neelab ultraviolettkiirgust, nähtavat valgust ja suure energiaga gammakiirgust, mistõttu mõned kohal olevad osakesed kuumenevad märkimisväärselt. Termosfääri temperatuur kõigub öö ja päeva vahel sadade kraadi võrra ja veelgi laiemalt päikesetsükli maksimaalse ja minimaalse punkti vahel.
Termosfääri õhurõhk ja soojus
Termosfääri ülimadal rõhk aitab kaasa ka selle kõrgele temperatuurile. Soojus on määratletud energia hulga järgi, mida omavad materjali üksikud molekulid. Soojas gaasis liiguvad osakesed palju kiiremini ringi kui jahedas gaasis. Merepinnal hakkavad energeetilised osakesed väga kiiresti teiste osakestega kokku põrkama, kaotades iga kokkupõrke korral energiat. See energiakadu jahutab gaasi, kui pidevalt ei lisata rohkem soojust. Madal rõhk tähendab, et läheduses pole palju osakesi, millega kokku põrgata, mis viib aeglasema energiakaduni. Seega võtab madalrõhugaas kuumutamiseks palju vähem energiat kui kõrgsurvegaas.
Kuumus ja kogus
Kuigi termosfäär on äärmiselt kuum, tähendab selle madal tihedus seda, et see ei suuda seda energiat tõhusalt edasi anda selle kaudu liikuvatele objektidele. Sellel on kõrge kuumus, kuid väike kogus. Termosfääris hõljuv elavhõbeda termomeeter näitaks külmumistemperatuuri alla soojuskadu ületaks mis tahes energiat, mida termosfääri hajunud osakesed saaksid elavhõbe. Oma kontseptsioonilt sarnaneb see küünlaleegi tekitatava kuumusega, mis on leegi mõnes punktis äärmiselt kuum, kuid ei suuda soojendada esemeid, mis asuvad kaugemal kui paar tolli. See toodab kõrget temperatuuri, kuid väikest soojushulka.
Termosfääri mõju kosmosereisidele
Termosfääri väike kogus soojust kandvat keskkonda vabastab seda läbivad objektid kõrgetest temperatuuridest märkimisväärselt. Satelliidid, astronaudid ja kosmoseaparaadid kogevad termosfääri väga külma kohana, kuna termosfääri tohutut soojust ei saa tõhusalt tahketele objektidele üle kanda. Atmosfääri taassisenemisega seotud soojusele aitab kaasa termosfäär, kuid see on pigem hõõrdumise kui atmosfääri enda temperatuuri mõju.
