A Föld exoszférájában a leggyakoribb molekulák a legkönnyebb légköri gázok. Az exoszférában hidrogén található, bázisa közelében héliummal, szén-dioxiddal és atomoxigénnel. Mivel nehéz lehet meghatározni az exoszféra és a világűr közötti határt (lásd “felső határ” e szakasz végén), az exoszféra a bolygóközi vagy a világűr részének tekinthető.
alsó határszerkesztés
az exoszféra alsó határát exobázisnak nevezik., Ezt “kritikus magasságnak” is nevezik, mivel ez az a magasság, ahol a légköri feltételek már nem érvényesek. A légköri hőmérséklet E magasság felett szinte állandóvá válik. A Földön az exobázis magassága a naptevékenységtől függően körülbelül 500-1000 kilométer (310-620 mi) között mozog.
az exobázis kétféleképpen határozható meg:
Ha az exobázist úgy definiáljuk, mint azt a magasságot, amelyen a felfelé haladó molekulák átlagosan egy ütközést tapasztalnak, akkor ebben a helyzetben a molekula átlagos szabad útja megegyezik egy nyomás skála magasságával., Ez a következőkben látható. Vegyünk egy légmennyiséget, amelynek vízszintes területe a {\displaystyle a}, magassága pedig megegyezik az L {\displaystyle l} átlagos szabad pályával, p {\displaystyle p} nyomáson és T {\displaystyle T} hőmérsékleten . Ideális gáz esetén a benne lévő molekulák száma:
n = P A L r t {\displaystyle n = {\frac {pal}{RT}}}}
ahol R {\displaystyle R} az univerzális gázállandó., Abból a követelményből, hogy minden felfelé haladó molekula átlagosan egy ütközésen megy keresztül, a nyomás:
p = M A n g a {\displaystyle p={\frac {m_{a}ng}{a}}}}}
ahol m a {\displaystyle m_{a}}} a gáz átlagos molekulatömege. E két egyenlet megoldása:
l = R t m a G {\displaystyle l = {\FRAC {RT}{m_{a}G}}}}
amely a nyomás skála magasságának egyenlete., Mivel a nyomásskála magassága majdnem megegyezik az elsődleges alkotóelem sűrűségskála magasságával, és mivel a Knudsen-szám az átlagos szabad út és a tipikus sűrűség-ingadozási skála aránya, ez azt jelenti ,hogy az exobázis abban a régióban található, ahol K N ( H E B ) ≃ 1 {\displaystyle \mathrm {Kn} (H_{EB}) \ simeq 1}.
az exobázis magasságának ingadozása azért fontos, mert ez légköri húzást biztosít a műholdakon, végül pedig azt eredményezi, hogy leesnek a pályáról, ha nem tesznek lépéseket a pálya fenntartása érdekében.,
Felső határ a EarthEdit
elvileg a exosphere kiterjed távolságok, ahol a részecskék még gravitációsan kötött Föld, azaz a részecskék még ballisztikus pályák, hogy elviszi őket vissza a Föld felé. Az exoszféra felső határát úgy lehet meghatározni, mint azt a távolságot, amelyen a napsugárzásnak az atomi hidrogénre gyakorolt hatása meghaladja a Föld gravitációs vonzását. Ez a Holdtól való távolság felénél történik . Az űrből geocoronaként megfigyelhető exoszféra a Föld felszínétől legalább 10 000 kilométerre (6200 mi) terjed ki.,