Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Слънчева радиация
- Термосферно налягане и топлина на въздуха
- Топлина и количество
- Влияние на термосферата върху космическите пътувания
Термосферата е най-високият участък от земната атмосфера. Той започва на около 53 мили над морското равнище и се простира между 311 до 621 мили. Точният обхват на термосферата варира, тъй като тя набъбва и свива въз основа на текущото ниво на слънчева активност. Термосферата има изключително ниска плътност и диапазонът на температурата на термосферата е изненадващо горещ - между 932-3 632 ° F. Какво причинява тези екстремни температури?
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Няколко характеристики на термосферата допринасят за горещата му температура, по-специално директната слънчева радиация без други слоеве от атмосферата над нея и ниското налягане на този слой.
Слънчева радиация
Източникът на топлината в термосферите е радиация, излъчвана от слънцето. Термосферата абсорбира голяма част от радиацията, която Земята получава от слънцето, оставяйки само част от действително да достигне повърхността. Ултравиолетовото излъчване, видимата светлина и високоенергийното гама излъчване се поглъщат от термосферата, което кара малкото присъстващи частици да се нагряват значително. Температурата на термосферата се колебае със стотици градуси между нощта и деня и още по-широко между максималните и минималните точки на слънчевия цикъл.
Термосферно налягане и топлина на въздуха
Изключително ниското налягане на термосферата също допринася за високата му температура. Топлината се определя от количеството енергия, притежавано от отделните молекули на даден материал. В топъл газ частиците ще се движат много по-бързо, отколкото в хладен газ. На морско ниво енергийните частици много бързо ще започнат да се сблъскват с други частици, губейки енергия при всеки сблъсък. Тази загуба на енергия охлажда газа, освен ако постоянно се добавя повече топлина. Ниското налягане означава, че няма много частици да се сблъскат, което води до по-бавна загуба на енергия. По този начин газът с ниско налягане отнема много по-малко енергия за загряване от този с високо налягане.
Топлина и количество
Въпреки че термосферата е изключително гореща, ниската й плътност означава, че не може ефективно да предаде тази енергия на движещи се през нея предмети. Има висока топлина, но малко количество. Живачен термометър, окачен в термосферата, би отчитал температура под замръзване, тъй като топлинните загуби биха превишили всяка енергия, която разпръснатите частици на термосферата биха могли да предадат на живака. Принципно е подобен на топлината, генерирана от пламък на свещ, който е изключително горещ в някои точки в пламъка, но не може да нагрева обекти на повече от няколко сантиметра. Той произвежда висока температура, но малко количество топлина.
Влияние на термосферата върху космическите пътувания
Малкото количество топлоносител на термосферата освобождава обектите, преминаващи през нея, да бъдат повлияни значително от високите температури. Сателитите, астронавтите и космическите кораби изживяват термосферата като много студено място, тъй като огромната топлина на термосферата не може да бъде ефективно прехвърлена на твърди обекти. Топлината, свързана с повторното навлизане в атмосферата, се допринася от термосферата, но това е ефект на триенето, а не от температурата на самата атмосфера.