Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Солнечная радиация
- Давление атмосферы и тепла
- Тепло и количество
- Влияние термосферы на космические путешествия
Термосфера является самой высокой частью атмосферы Земли. Он начинается примерно на 53 мили над уровнем моря и простирается от 311 до 621 мили. Точная протяженность термосферы меняется, так как она набухает и сжимается в зависимости от текущего уровня солнечной активности. Термосфера имеет чрезвычайно низкую плотность, а диапазон температур термосферы на удивление горячий - от 932 до 3632 ° F. Что вызывает эти экстремальные температуры?
TL; DR (слишком долго; не читал)
Несколько характеристик термосферы способствуют ее высокой температуре, особенно прямому солнечному излучению без других слоев атмосферы над ним и низкому давлению этого слоя.
Солнечная радиация
Источником тепла термосфер является излучение, излучаемое солнцем. Термосфера поглощает большую часть радиации, которую Земля получает от Солнца, оставляя лишь небольшую часть, чтобы фактически достичь поверхности. Ультрафиолетовое излучение, видимый свет и высокоэнергетическое гамма-излучение поглощаются термосферой, что приводит к значительному нагреву присутствующих частиц. Температура термосферы колеблется на сотни градусов между ночью и днем и еще шире между максимальными и минимальными точками солнечного цикла.
Давление атмосферы и тепла
Чрезвычайно низкое давление термосферы также способствует ее высокой температуре. Тепло определяется количеством энергии, которой обладают отдельные молекулы материала. В теплом газе частицы будут двигаться гораздо быстрее, чем в холодном газе. На уровне моря энергичные частицы очень быстро начнут сталкиваться с другими частицами, теряя энергию при каждом столкновении. Эта потеря энергии охлаждает газ, если постоянно не добавляется больше тепла. Низкое давление означает, что не так много частиц сталкиваются, что приводит к более медленной потере энергии. Таким образом, газ низкого давления потребляет гораздо меньше энергии для нагрева, чем газ высокого давления.
Тепло и количество
Хотя термосфера очень горячая, ее низкая плотность означает, что она не может эффективно передавать эту энергию объектам, движущимся через нее. Он имеет высокую температуру, но небольшое количество. Ртутный термометр, подвешенный в термосфере, будет показывать температуру ниже нуля, поскольку потери тепла будут превышать любую энергию, которую рассеянные частицы термосферы могут передать ртути. По своей концепции оно похоже на тепло, генерируемое пламенем свечи, которое в некоторых точках пламени чрезвычайно жаркое, но не способно нагревать объекты на расстоянии более нескольких дюймов. Он производит высокую температуру, но небольшое количество тепла.
Влияние термосферы на космические путешествия
Небольшое количество теплоносителя термосферы освобождает объекты, проходящие через нее, от значительного воздействия высоких температур. Спутники, космонавты и космические корабли воспринимают термосферу как очень холодное место, так как огромное тепло термосферы не может быть эффективно передано твердым объектам. Тепло, связанное с повторным проникновением в атмосферу, обеспечивается термосферой, но это влияние трения, а не температуры самой атмосферы.