A termosfera é a seção mais alta da atmosfera da Terra. Começa cerca de 53 milhas acima do nível do mar e se estende entre 311 a 621 milhas. A extensão exata da termosfera varia, conforme ela incha e se contrai com base no nível atual de atividade solar. A termosfera tem uma densidade extremamente baixa e a faixa de temperatura da termosfera é surpreendentemente quente - entre 932-3.632 ° F. O que causa essas temperaturas extremas?
TL; DR (muito longo; Não li)
Diversas características da termosfera contribuem para sua alta temperatura, particularmente a radiação solar direta sem nenhuma outra camada da atmosfera acima dela e a baixa pressão dessa camada.
Radiação solar
A fonte de calor da termosfera é a radiação emitida pelo sol. A termosfera absorve grande parte da radiação que a Terra recebe do sol, deixando apenas uma fração para realmente atingir a superfície. A radiação ultravioleta, a luz visível e a radiação gama de alta energia são todas absorvidas pela termosfera, o que faz com que as poucas partículas presentes aqueçam consideravelmente. A temperatura da termosfera flutua em centenas de graus entre a noite e o dia, e ainda mais amplamente entre os pontos máximo e mínimo do ciclo solar.
Pressão e calor do ar da termosfera
A pressão extremamente baixa da termosfera também contribui para sua alta temperatura. O calor é definido pela quantidade de energia possuída pelas moléculas individuais de um material. Em um gás quente, as partículas se movem muito mais rapidamente do que em um gás frio. Ao nível do mar, as partículas energéticas começarão muito rapidamente a colidir com outras partículas, perdendo energia a cada colisão. Essa perda de energia resfria o gás, a menos que mais calor seja constantemente adicionado. Baixa pressão significa que não há muitas partículas por perto para colidir, o que leva a uma perda de energia mais lenta. Assim, um gás de baixa pressão consome muito menos energia para aquecer do que um gás de alta pressão.
Calor e Quantidade
Mesmo que a termosfera seja extremamente quente, sua baixa densidade significa que ela não pode transmitir essa energia de forma eficiente para os objetos que se movem através dela. Possui alto calor, mas baixa quantidade. Um termômetro de mercúrio suspenso dentro da termosfera iria ler uma temperatura abaixo de zero, como a perda de calor excederia qualquer energia que as partículas dispersas da termosfera pudessem transmitir ao mercúrio. É semelhante em conceito ao calor gerado pela chama de uma vela, que é extremamente quente em alguns pontos da chama, mas é incapaz de aquecer objetos a mais de alguns centímetros de distância. Está produzindo alta temperatura, mas baixa quantidade de calor.
Efeitos da termosfera nas viagens espaciais
A baixa quantidade de meio portador de calor da termosfera libera os objetos que viajam por ela de serem significativamente afetados pelas altas temperaturas. Satélites, astronautas e espaçonaves experimentam a termosfera como um lugar muito frio, pois o tremendo calor da termosfera não pode ser transferido com eficiência para objetos sólidos. O calor associado à reentrada atmosférica é contribuído pela termosfera, mas este é um efeito de fricção e não da temperatura da própria atmosfera.
