Termosfääri on maapallon ilmakehän korkein osa. Se alkaa noin 53 mailia merenpinnan yläpuolella ja ulottuu välillä 311-621 mailia. Termosfäärin tarkka laajuus vaihtelee, kun se turpoaa ja supistuu nykyisen aurinkotoiminnan tason perusteella. Termosfäärin tiheys on erittäin alhainen, ja lämpöpallon lämpötila-alue on yllättävän kuuma - 932-3 632 ° F. Mikä aiheuttaa nämä äärimmäiset lämpötilat?
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Useat termosfäärin ominaisuudet vaikuttavat sen kuumaan lämpötilaan, erityisesti suora aurinkosäteily ilman muita ilmakerroksia sen yläpuolella ja tämän kerroksen matala paine.
Auringonsäteily
Termosfäärin lämmön lähde on auringon säteily. Termosfääri absorboi suuren osan maapallon auringolta saamasta säteilystä, jolloin vain murto-osa saavuttaa pinnan. Termosfääri absorboi kaikki ultraviolettisäteilyn, näkyvän valon ja suurenergisen gammasäteilyn, mikä saa muutamat läsnä olevat hiukkaset kuumenemaan huomattavasti. Termosfäärin lämpötila vaihtelee satojen astetta yön ja päivän välillä, ja vielä laajemmin aurinkosyklin maksimipisteen ja minimipisteen välillä.
Termosfäärin ilmanpaine ja lämpö
Termospallon erittäin matala paine vaikuttaa myös sen korkeaan lämpötilaan. Lämpö määritetään materiaalin yksittäisten molekyylien hallussa olevalla energiamäärällä. Lämpimässä kaasussa hiukkaset liikkuvat paljon nopeammin kuin viileässä kaasussa. Merenpinnalla energiset hiukkaset alkavat nopeasti törmätä muihin hiukkasiin, menettävät energiaa jokaisen törmäyksen yhteydessä. Tämä energian menetys jäähdyttää kaasua, ellei lisää lämpöä jatkuvasti. Matalapaine tarkoittaa, että ei ole paljon hiukkasia törmäävä, mikä johtaa hitaampaan energian menetykseen. Siten matalapainekaasu vie paljon vähemmän energiaa lämpöön kuin korkeapainekaasu.
Lämpö ja määrä
Vaikka termosfääri on erittäin kuuma, sen matala tiheys tarkoittaa, että se ei pysty välittämään energiaa tehokkaasti sen läpi liikkuville esineille. Siinä on korkea lämpö, mutta pieni määrä. Elohopealämpömittari, joka on ripustettu termosfääriin, lukisi lämpötilan pakkasen alapuolella lämpöhäviö ylittäisi kaiken energian, jonka termospallon sironnut hiukkaset voisivat välittää elohopea. Se on konseptiltaan samanlainen kuin kynttilän liekin tuottama lämpö, joka on erittäin kuuma joissakin kohdissa liekissä, mutta ei kykene lämmittämään esineitä yli muutaman tuuman päässä. Se tuottaa korkeaa lämpötilaa, mutta vähän lämpöä.
Termosfäärin vaikutukset avaruusmatkoihin
Termosfäärin lämpöä kantavan väliaineen pieni määrä vapauttaa korkeat lämpötilat merkittävästi sen läpi kulkeviin esineisiin. Satelliitit, astronautit ja avaruusalukset kokevat termosfäärin erittäin kylmänä paikkana, koska termosfäärin valtavaa lämpöä ei voida siirtää tehokkaasti kiinteisiin esineisiin. Lämpöpallo vaikuttaa ilmakehän paluuseen liittyvään lämpöön, mutta tämä on pikemminkin kitkan kuin itse atmosfäärin lämpötilan vaikutus.