La capa de l'atmosfera en la qual desapareix la gravetat és l'exosfera. L'atmosfera és la capa de gasos que envolta la Terra; compleix amb diverses funcions, conté l'oxigen necessari per a la vida, protegeix dels raigs solars i d'agents externs com meteorits i asteroides.
La composició de l'atmosfera és majorment de nitrogen, però també està composta per oxigen i té una concentració molt petita d'altres gasos com són el vapor d'aigua, l'argó i el diòxid de carboni.
Encara que no ho sembli, l'aire pesa, i l'aire que es troba en les capes superiors empeny el de les capes inferiors, fent que hi hagi major concentració d'aire en les inferiors.
A aquest fenomen se'l coneix com a pressió atmosfèrica. A major altura dins de l'atmosfera, aquesta es va fent menys densa.
Marcant el límit de la fi de l'atmosfera a uns 10.000 km d'altura. El que és conegut com la Línia de Karman.
Capes de l'atmosfera
L'atmosfera està dividida en cinc capes, la troposfera, l'estratosfera, la mesosfera, la termosfera i l'exosfera.
La troposfera és la capa que se situa entre la superfície de la terra fins a una altura d'entre 10 i 15 km. És l'única capa de l'atmosfera que permet el desenvolupament de la vida, i on es produeixen els fenòmens meteorològics.
L'estratosfera és la capa que s'estén des dels 10-15 km d'altura fins als 40-45. En aquesta capa es troba la capa d'ozó, a una altura d'uns 40 km, i és la que ens protegeix dels raigs nocius de el sol.
La mesosfera és la capa més prima de l'atmosfera, que s'estén fins a una alçada de 85-90 km d'altura. Aquesta capa és molt important, ja que és la que frena els petits meteorits que s'estavellen contra el cel terrestre.
La termosfera és la capa més àmplia de l'atmosfera, amb una temperatura que pot arribar als milers de graus Celsius, està plena de materials carregats amb l'energia de el sol.
L'exosfera és la capa més allunyada de la superfície de la terra. Aquesta s'estén des dels 600-800 km fins als 9.000-10.000.
El final de l'exosfera no està ben definit, ja que en aquesta capa, que està en contacte amb l'espai exterior, els àtoms s'escapen, fent molt difícil la seva limitació. La temperatura en aquesta capa pràcticament no varia, i les propietats fisicoquímiques de l'aire aquí desapareixen.
Exosfera: la capa en què desapareix la gravetat
L'exosfera és la zona de trànsit entre l'atmosfera i l'espai exterior. Aquí es troben suspesos en l'aire els satèl·lits meteorològics d'òrbita polar. Es troben en aquesta capa de l'atmosfera ja que l'efecte de la gravetat és gairebé inexistent.
La densitat de l'aire és gairebé menyspreable degut també a la poca gravetat que té, i els àtoms s'escapen ja que la gravetat no els empeny cap a la superfície terrestre.
A l'exosfera també es troba el flux o plasma, que des de l'exterior es veu com els Cinturons de Van Allen.
L'exosfera està constituïda per materials plasmàtics, on la ionització de les molècules forma un camp magnètic, de manera que també és coneguda com magnetosfera.
Malgrat que en molts llocs s'utilitza el nom de exosfera o magnetosfera indistintament, cal fer una distinció entre les dues. Les dues ocupen el mateix lloc, però la magnetosfera està continguda dins de l'exosfera.
La magnetosfera es forma per la interacció de l'magnetisme de la terra i el vent solar i protegeix a la terra de la radiació solar i dels raigs còsmics.
Les partícules són desviades cap als pols magnètics causant aurores boreals i australs. La magnetosfera és causada pel camp magnètic que produeix el nucli ferri de la terra, que posseeix materials carregats elèctricament.
Gairebé tots els planetes de el sistema solar, a excepció de Venus i Mart tenen una magnetosfera que els protegeixi de vent solar.
Si la magnetosfera no existís, la radiació de el sol arribaria fins a la superfície provocant la pèrdua de l'aigua de l'planeta.
El camp magnètic format per la magnetosfera, fa que les partícules d'aire dels gasos més lleugers posseeixin una velocitat suficient per escapar-se cap l'espai exterior.
Ja que el camp magnètic a què estan sotmeses augmenta la seva velocitat, i la força gravitatòria de la terra no és suficient per detenir aquestes partícules.
A l'no patir l'efecte de la gravetat, les molècules d'aire es troben més disperses que en altres capes de l'atmosfera. A l'tenir menor densitat, les col·lisions que es produeixen entre les molècules d'aire són molt més escasses.
Per tant, les molècules que es troben a la part més alta, tenen major velocitat, i poden escapar de la gravetat de la terra.
Per posar un exemple i que sigui més fàcil entendre-ho, a les capes altes de l'exosfera on la temperatura ronda els 700ºC. els àtoms d'hidrogen tenen una velocitat de 5Km per segon de mitjana.
Però hi ha zones on els àtoms d'hidrogen poden arribar a assolir els 10,8Km / s, que és la velocitat necessària per poder vèncer la gravetat a aquesta altitud.
Com la velocitat també depèn de la massa de les molècules, com més massa menor velocitat van a tenir, i poden existir partícules a la part superior de l'exosfera que no arribin a aconseguir la velocitat necessària per escapar de la gravetat terrestre, tot i trobar limítrofs amb l'espai exterior.
referències
- Dungey, JW The structure of the exosphere or adventures in velocity space. Geophysics, The Earth 's Environment, 1963, vol. 503.
- SINGER, SF Structure of the earth 's exosphere. Journal of Geophysical Research, 1960, vol. 65, no 9, pàg. 2577-2580.
- BRICE, Neil M. Bulk motion of the Magnetosphere. Journal of Geophysical Research, 1967, vol. 72, no 21, pàg. 5193-5211.
- Speiser, Theodore Wesley. Particle trajectories in a model current sheet, based on the open model of the Magnetosphere, with applications to auroral particles. Journal of Geophysical Research, 1965, vol. 70, no 7, pàg. 1717-1728.
- DOMINGUEZ, Hector. La nostra atmosfera: com comprendre els canvis climàtics. LD Books, 2004.
- SALVADOR D'ALBA, Àngel. El vent en l'alta atmosfera i la seva relació amb la capa I esporàdica. Universitat Complutense de Madrid, Servei de Publicacions, 2002.
- LLAÇ, Benvingut; CALZADILLA, Alexander; ALAZO, Katy. Sistema Dinàmic Vent Solar-Magnetosfera-Ionosfera: Caracterització i Modelació. Premi de l'Acadèmia de Ciències de Cuba, 2008.