yleisin molekyylien Maan exosphere ovat ne, kevyin ilmakehän kaasuja. Vety on läsnä koko exosphere, joitakin helium, hiilidioksidi, ja atomi happea lähellä sen pohja. Koska se voi olla vaikea määrittää rajan exosphere ja outer space (katso ”yläraja” lopussa tässä jaksossa), exosphere voidaan pitää osa planeettojen tai ulkoavaruuteen.
Pienempi boundaryEdit
alaraja exosphere on nimeltään exobase., Sitä kutsutaan myös kriittinen korkeus’, koska tämä on korkeus, jossa ilmanpaine ehtoja ei enää sovelleta. Ilmakehän lämpötila on lähes vakio tämän korkeuden yläpuolella. Maapallolla eksobaasin korkeus vaihtelee noin 500-1 000 kilometrin välillä (310-620 mi) riippuen auringon toiminnasta.
exobase voidaan määritellä kahdella tavalla:
Jos määrittelemme exobase kuten korkeus, jossa ylöspäin-matkustaminen molekyylit kokemus yksi törmäys keskimäärin, niin tässä asennossa keskimääräinen vapaa polku molekyyli on yhtä suuri kuin paine-asteikon korkeus., Tämä on esitetty seuraavassa. Harkitse määrä ilmaa, jossa on vaakasuora pinta-ala, A, {\displaystyle A} ja korkeus on yhtä suuri kuin keskimääräinen vapaa polku l {\displaystyle l} , paine p {\displaystyle p} ja lämpötila T {\displaystyle T} . Ihanteellinen kaasu, määrä molekyylien sisältämät se on:
n = p A l R T {\displaystyle n={\frac {pAl}{RT}}}
missä R {\displaystyle R} on yleinen kaasuvakio., Vaatimuksesta, että jokainen molekyyli matkustaa ylöspäin läpi keskimäärin yksi törmäys, paine on:
p = m A n g A {\displaystyle p={\frac {m_{A}ng}{A}}}
missä m {\displaystyle m_{A}} on keskimääräinen molekyylipaino kaasun. Ratkaista nämä kaksi yhtälöt antaa:
l = R T m A g {\displaystyle l={\frac {RT}{m_{A}, g}}}
mikä on yhtälön paineen asteikon korkeus., Kun paine asteikon korkeus on lähes sama tiheys mittakaavassa korkeus ensisijainen ainesosa, ja koska Knudsen numero on suhde keskimääräinen vapaa polku ja tyypillinen tiheys vaihtelu mittakaavassa, tämä tarkoittaa, että exobase sijaitsee alueella, jossa K n ( h E B ) ≃ 1 {\displaystyle \mathrm {Kn} (h_{FG})\simeq 1} .
vaihtelu korkeus exobase on tärkeää, koska tämä tarjoaa ilmakehän vetää satelliitteja, lopulta aiheuttaa heille pudota radaltaan, jos ei ryhdytä toimiin säilyttää kiertoradalla.,
ylärajan EarthEdit
periaatteessa exosphere koskee matkoja, joissa hiukkaset ovat vielä gravitaation sidottu Maahan, eli hiukkasia vielä ballististen kiertoradat, joka vie heidät takaisin Maahan. Ylemmän rajan exosphere voidaan määritellä etäisyys, joka vaikuttaa auringon säteilyn paine atomi vety on suurempi kuin Maan vetovoima. Tämä tapahtuu puolen matkan päässä kuusta . Se exosphere, havaittavissa avaruudesta kuin geocorona, on nähnyt koskemaan vähintään 10 000 kilometriä (6,200 mi) päässä Maan pinnasta.,