najczęstszymi cząsteczkami w egzosferze Ziemi są najlżejsze gazy atmosferyczne. Wodór jest obecny w całej egzosferze, z pewną ilością helu, dwutlenku węgla i tlenu atomowego w pobliżu jej podstawy. Ponieważ określenie granicy między egzosferą a przestrzenią zewnętrzną może być trudne (patrz „górna granica” na końcu tej sekcji), egzosfera może być uważana za część przestrzeni międzyplanetarnej lub zewnętrznej.
dolna granica egzosfery
dolna granica egzosfery nazywana jest egzobazą., Jest również nazywany „krytyczną wysokością”, ponieważ jest to wysokość, na której Warunki barometryczne nie mają już zastosowania. Temperatura atmosferyczna staje się prawie stała powyżej tej wysokości. Na Ziemi wysokość egzobazy waha się od około 500 do 1000 kilometrów (310 do 620 mil) w zależności od aktywności słonecznej.
egzobazę można zdefiniować na dwa sposoby:
jeśli zdefiniujemy egzobazę jako wysokość, na której poruszające się w górę cząsteczki doświadczają średnio jednego zderzenia, to w tym położeniu średnia wolna ścieżka cząsteczki jest równa jednej wysokości skali ciśnienia., Jest to pokazane poniżej. Rozważmy objętość powietrza o powierzchni poziomej A {\displaystyle A} i wysokości równej średniej wolnej ścieżce l {\displaystyle l}, przy ciśnieniu p {\displaystyle p} i temperaturze T {\displaystyle T}. Dla gazu idealnego liczba cząsteczek w nim zawartych wynosi:
N = P A L R T {\displaystyle n = {\frac {pal} {RT}}}
Gdzie r {\displaystyle R} jest stałą gazu uniwersalnego., Z wymogu, że każda cząsteczka poruszająca się w górę ulega przeciętnie jednemu zderzeniu, ciśnienie wynosi:
p=m A N g A {\displaystyle P = {\frac {M_{a}ng}{a}}}
gdzie m A {\displaystyle m_ {a}} jest średnią masą cząsteczkową gazu. Rozwiązanie tych dwóch równań daje:
l = R T m A G {\displaystyle l = {\frac {RT}{M_{A}g}}}
które jest równaniem wysokości skali ciśnienia., Ponieważ wysokość skali ciśnienia jest prawie równa wysokości skali gęstości głównego składnika, a ponieważ liczba Knudsena jest stosunkiem średniej wolnej ścieżki i typowej skali fluktuacji gęstości, oznacza to, że egzobaza leży w regionie, w którym K n (h E B ) ≃ 1 {\displaystyle \mathrm {Kn} (h_{EB})\simeq 1} .
wahania wysokości egzobazy są ważne, ponieważ zapewnia to opór atmosferyczny satelitów, ostatecznie powodując ich upadek z orbity, jeśli nie zostaną podjęte żadne działania w celu utrzymania orbity.,
górna granica Ziemiaedytuj
w zasadzie egzosfera obejmuje odległości, w których cząstki są nadal związane grawitacyjnie z ziemią, tzn. cząstki nadal mają orbity balistyczne, które skierują je z powrotem w kierunku Ziemi. Górną granicę egzosfery można zdefiniować jako odległość, przy której wpływ ciśnienia promieniowania słonecznego na wodór atomowy przekracza siłę grawitacji Ziemi. Dzieje się to w połowie odległości od Księżyca . Egzosfera, obserwowana z kosmosu jako geocorona, rozciąga się do co najmniej 10 000 kilometrów od powierzchni Ziemi.,