Термосфера - это самая высокая часть атмосферы Земли. Он начинается примерно на 53 милях над уровнем моря и простирается от 311 до 621 мили. Точная протяженность термосферы варьируется, поскольку она расширяется и сжимается в зависимости от текущего уровня солнечной активности. Термосфера имеет чрезвычайно низкую плотность, а диапазон температур термосферы удивительно горячий - от 932 до 3632 ° F. Что вызывает такие экстремальные температуры?
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Несколько характеристик термосферы способствуют ее высокой температуре, в частности, прямое солнечное излучение без каких-либо других слоев атмосферы над ним и низкое давление этого слоя.
Солнечная радиация
Источником тепла термосферы является излучение Солнца. Термосфера поглощает большую часть излучения, которое Земля получает от Солнца, оставляя лишь часть, которая действительно достигает поверхности. Ультрафиолетовое излучение, видимый свет и высокоэнергетическое гамма-излучение поглощаются термосферой, что приводит к значительному нагреву нескольких присутствующих частиц. Температура термосферы колеблется на сотни градусов между днем и ночью и даже более широко между точками максимума и минимума солнечного цикла.
Давление и тепло воздуха в термосфере
Чрезвычайно низкое давление термосферы также способствует ее высокой температуре. Тепло определяется количеством энергии, которым обладают отдельные молекулы материала. В теплом газе частицы будут двигаться намного быстрее, чем в холодном газе. На уровне моря энергичные частицы очень быстро начнут сталкиваться с другими частицами, теряя энергию при каждом столкновении. Эта потеря энергии охлаждает газ, если постоянно не добавляется больше тепла. Низкое давление означает, что вокруг не так много частиц, с которыми можно столкнуться, что приводит к более медленным потерям энергии. Таким образом, газ низкого давления требует гораздо меньше энергии для нагрева, чем газ высокого давления.
Тепло и количество
Несмотря на то, что термосфера чрезвычайно горячая, ее низкая плотность означает, что она не может эффективно передавать эту энергию объектам, движущимся через нее. Он имеет высокую температуру, но небольшое количество. Ртутный термометр, подвешенный в термосфере, будет показывать температуру ниже нуля, как потеря тепла превысит любую энергию, которую рассеянные частицы термосферы могут передать в Меркурий. Это похоже на тепло, генерируемое пламенем свечи, которое в некоторых точках пламени может быть очень горячим, но не способно нагревать предметы, находящиеся на расстоянии более нескольких дюймов. Он производит высокую температуру, но мало тепла.
Влияние термосферы на космические путешествия
Небольшое количество теплоносителя термосферы освобождает движущиеся через нее объекты от значительного воздействия высоких температур. Спутники, космонавты и космические корабли воспринимают термосферу как очень холодное место, поскольку огромное тепло термосферы не может быть эффективно передано твердым объектам. Тепло, связанное с возвращением в атмосферу, создается термосферой, но это эффект трения, а не температура самой атмосферы.
