Termosféra je najvyššou časťou zemskej atmosféry. Začína sa asi 53 míľ nad morom a siaha od 311 do 621 míľ. Presný rozsah termosféry sa líši, pretože napučiava a sťahuje sa na základe aktuálnej úrovne slnečnej aktivity. Termosféra má extrémne nízku hustotu a rozsah teploty termosféry je prekvapivo horúci - medzi 932 - 3 632 ° F. Čo spôsobuje tieto extrémne teploty?
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
K jeho vysokej teplote prispieva niekoľko charakteristík termosféry, najmä priame slnečné žiarenie bez ďalších vrstiev atmosféry nad ním a nízky tlak tejto vrstvy.
Slnečné žiarenie
Zdrojom tepla termosféry je žiarenie emitované slnkom. Termosféra absorbuje veľkú časť žiarenia, ktoré Zem prijíma zo slnka, a ponecháva iba zlomok na to, aby sa skutočne dostala na povrch. Ultrafialové žiarenie, viditeľné svetlo a vysokoenergetické gama žiarenie sú absorbované termosférou, čo spôsobuje značné zahrievanie niekoľkých prítomných častíc. Teplota termosféry kolíše medzi stovkami stupňov medzi nocou a dňom, ešte výraznejšie medzi maximálnym a minimálnym bodom slnečného cyklu.
Tlak a teplo vzduchu v termosfére
K jeho vysokej teplote prispieva aj extrémne nízky tlak termosféry. Teplo je definované množstvom energie, ktorú majú jednotlivé molekuly materiálu. V teplom plyne sa častice budú pohybovať oveľa rýchlejšie ako v chladnom plyne. Na hladine mora začnú energetické častice veľmi rýchlo kolidovať s inými časticami a pri každej zrážke stratia energiu. Táto strata energie ochladzuje plyn, pokiaľ sa neustále nepridáva viac tepla. Nízky tlak znamená, že nie je veľa častíc, ktoré by mohli zraziť, čo vedie k pomalšej strate energie. Nízkotlakový plyn teda potrebuje na zahriatie oveľa menej energie ako vysokotlakový plyn.
Teplo a množstvo
Aj keď je termosféra extrémne horúca, jej nízka hustota znamená, že nemôže účinne prenášať túto energiu na objekty pohybujúce sa cez ňu. Má vysoké teplo, ale malé množstvo. Ortuťový teplomer zavesený v termosfére by čítal teplotu pod bodom mrazu, ako tepelné straty by presahovali akúkoľvek energiu, ktorú by rozptýlené častice termosféry mohli prenášať do ortuť. Koncepcia je podobná teplu generovanému plameňom sviečky, ktoré je v niektorých bodoch plameňa extrémne horúce, ale nedokáže ohriať predmety vzdialené viac ako niekoľko centimetrov. Produkuje vysokú teplotu, ale malé množstvo tepla.
Účinky termosféry na vesmírne cestovanie
Nízke množstvo teplonosného média termosféry oslobodzuje objekty prechádzajúce cez ňu pred významným ovplyvnením vysokými teplotami. Satelity, astronauti a kozmické lode prežívajú termosféru ako veľmi chladné miesto, pretože obrovské teplo termosféry nie je možné efektívne preniesť na pevné objekty. K teplu spojenému s opätovným vstupom do atmosféry prispieva termosféra, ale je to skôr účinok trenia ako teploty samotnej atmosféry.