Lapisan atmosfer di mana gravitasi menghilang adalah eksosfer. Atmosfer adalah lapisan gas yang mengelilingi bumi; itu memenuhi berbagai fungsi, mengandung oksigen yang diperlukan untuk kehidupan, melindungi dari sinar matahari dan agen eksternal seperti meteorit dan asteroid.
Komposisi atmosfer sebagian besar adalah nitrogen, tetapi juga terdiri dari oksigen dan memiliki konsentrasi gas lain yang sangat kecil seperti uap air, argon, dan karbon dioksida.
Meskipun mungkin tidak terlihat seperti itu, udaranya berat, dan udara di lapisan atas mendorong udara di lapisan bawah, menyebabkan konsentrasi udara yang lebih besar di lapisan bawah.
Fenomena ini dikenal sebagai tekanan atmosfer. Lebih tinggi di atmosfer, kepadatannya berkurang.
Menandai batas ujung atmosfer setinggi sekitar 10.000 km. Apa yang dikenal sebagai Garis Karman.
Lapisan atmosfer
Atmosfer terbagi menjadi lima lapisan, troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer, dan eksosfer.
Troposfer adalah lapisan yang terletak di antara permukaan bumi sampai dengan ketinggian antara 10 dan 15 km, merupakan satu-satunya lapisan atmosfer yang memungkinkan berkembangnya kehidupan, dan tempat terjadinya fenomena meteorologi.
Stratosfer adalah lapisan yang membentang dari ketinggian 10-15 km hingga 40-45 km. Lapisan ini adalah lapisan ozon, pada ketinggian sekitar 40 km, dan lapisan inilah yang melindungi kita dari sinar matahari yang berbahaya.
Mesosfer adalah lapisan atmosfer tertipis, yang memanjang hingga ketinggian 85-90 km. Lapisan ini sangat penting, karena lapisan inilah yang memperlambat meteorit kecil yang menabrak langit bumi.
Termosfer merupakan lapisan atmosfer terluas, dengan suhu yang bisa mencapai ribuan derajat Celcius, ia dikemas dengan material yang bermuatan energi matahari.
Eksosfer adalah lapisan terjauh dari permukaan bumi. Ini membentang dari 600-800 km hingga 9.000-10.000.
Ujung eksosfer tidak terdefinisi dengan baik, karena pada lapisan ini, yang bersentuhan dengan luar angkasa, atom-atom lolos, membuat pembatasannya menjadi sangat sulit. Suhu di lapisan ini praktis tidak berubah, dan sifat fisikokimia udara di sini menghilang.
Eksosfer: lapisan di mana gravitasi menghilang
Eksosfer adalah zona transit antara atmosfer dan luar angkasa. Di sini satelit meteorologi yang mengorbit kutub tergantung di udara. Mereka ditemukan di lapisan atmosfer ini karena efek gravitasi hampir tidak ada.
Massa jenis udara hampir dapat diabaikan juga karena gravitasinya yang rendah, dan atom-atom terlepas karena gravitasi tidak mendorongnya ke permukaan bumi.
Di eksosfer juga terdapat aliran atau plasma, yang dari luar terlihat seperti Sabuk Van Allen.
Eksosfer terdiri dari bahan plasma, di mana ionisasi molekul membentuk medan magnet, itulah sebabnya ia juga dikenal sebagai magnetosfer.
Meskipun di banyak tempat nama eksosfer atau magnetosfer digunakan secara bergantian, perbedaan harus dibuat di antara keduanya. Keduanya menempati tempat yang sama, tetapi magnetosfer terkandung di dalam eksosfer.
Magnetosfer dibentuk oleh interaksi kemagnetan bumi dan angin matahari serta melindungi bumi dari radiasi matahari dan sinar kosmik.
Partikel dibelokkan ke arah kutub magnet yang menyebabkan cahaya utara dan selatan. Magnetosfer disebabkan oleh medan magnet yang dihasilkan oleh inti besi bumi yang memiliki material bermuatan listrik.
Hampir semua planet di tata surya, kecuali Venus dan Mars, memiliki magnetosfer yang melindungi mereka dari angin matahari.
Jika magnetosfer tidak ada, radiasi matahari akan mencapai permukaan yang menyebabkan hilangnya air di planet tersebut.
Medan magnet yang dibentuk oleh magnetosfer, membuat partikel udara dari gas yang lebih ringan memiliki kecepatan yang cukup untuk lolos ke luar angkasa.
Karena medan magnet yang mereka hadapi meningkatkan kecepatannya, dan gaya gravitasi bumi tidak cukup untuk menghentikan partikel-partikel ini.
Dengan tidak mengalami efek gravitasi, molekul udara lebih tersebar daripada di lapisan atmosfer lainnya. Dengan memiliki kepadatan yang lebih rendah, tabrakan yang terjadi antar molekul udara jauh lebih jarang.
Oleh karena itu, molekul yang berada pada bagian tertinggi, memiliki kecepatan yang lebih besar, dan dapat lepas dari gaya gravitasi bumi.
Untuk memberi contoh dan memudahkan untuk dipahami, di lapisan atas eksosfer yang suhunya sekitar 700ºC. atom hidrogen memiliki kecepatan rata-rata 5 km per detik.
Tetapi ada daerah di mana atom hidrogen dapat mencapai 10.8Km / s, yang merupakan kecepatan yang diperlukan untuk mengatasi gravitasi pada ketinggian tersebut.
Karena kecepatan juga bergantung pada massa molekul, semakin besar massanya, semakin rendah kecepatan yang dimilikinya, dan mungkin ada partikel di bagian atas eksosfer yang tidak mencapai kecepatan yang diperlukan untuk melepaskan diri dari gravitasi bumi, meskipun ada. berbatasan dengan luar angkasa.
Referensi
- DUNGEY, JW Struktur eksosfer atau petualangan dalam kecepatan ruang. Geofisika, Lingkungan Bumi, 1963, vol. 503.
- SINGER, SF Struktur eksosfer bumi. Jurnal Penelitian Geofisika, 1960, vol. 65, tidak 9, hal. 2577-2580.
- BRICE, Neil M. Gerakan massal magnetosfer. Jurnal Penelitian Geofisika, 1967, vol. 72, no 21, hal. 5193-5211.
- SPEISER, Theodore Wesley. Lintasan partikel dalam model lembar arus, berdasarkan model magnetosfer terbuka, dengan aplikasi untuk partikel aurora. Jurnal Penelitian Geofisika, 1965, vol. 70, no 7, hal. 1717-1728.
- DOMINGUEZ, Hector. Atmosfer kita: bagaimana memahami perubahan iklim. LD Books, 2004.
- SALVADOR DE ALBA, Angel. Angin di atmosfer atas dan hubungannya dengan lapisan E. sporadis. Universitas Complutense Madrid, Layanan Publikasi, 2002.
- LAZO, Selamat Datang; CALZADILLA, Alexander; ALAZO, Katy. Sistem Dinamis Angin-Magnetosfer-Ionosfer Surya: Karakterisasi dan Pemodelan. Hadiah dari Akademi Ilmu Pengetahuan Kuba, 2008.