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Exosphärendefinition und Fakten

Die Exosphäre ist die äußerste Schicht der Erdatmosphäre. die sich über der Thermosphäre befindet. Es erstreckt sich von ungefähr 600 km bis es dünner wird, um mit dem interplanetaren Raum zu verschmelzen. Dies macht die Exosphäre ungefähr 10.000 km oder 6.200 Meilen dick oder ungefähr so ​​breit wie die Erde. Die obere Grenze der Exosphäre der Erde erstreckt sich etwa auf halber Strecke zum Mond.

Bei anderen Planeten mit erheblichen Atmosphären ist die Exosphäre die Schicht über den dichteren atmosphärischen Schichten, bei Planeten oder Satelliten ohne dichte Atmosphären ist die Exosphäre der Bereich zwischen der Oberfläche und dem interplanetaren Raum. Dies wird als Oberflächengrenzenexosphäre bezeichnet . Es wurde für den Mond der Erde. Merkur und die galiläischen Monde des Jupiter beobachtet .

Das Wort „Exosphäre“ kommt von den altgriechischen Wörtern exo , was außerhalb oder jenseits bedeutet, und sphaira , was Sphäre bedeutet.

 

Exosphärenmerkmale

Die Partikel in der Exosphäre sind extrem weit voneinander entfernt. Sie passen nicht ganz zur Definition eines “ Gases „, da die Dichte zu niedrig ist, um Kollisionen und Wechselwirkungen zu verursachen. Sie sind auch nicht unbedingt Plasma, da die Atome und Moleküle nicht alle elektrisch geladen sind. Partikel in der Exosphäre können Hunderte von Kilometern entlang einer ballistischen Flugbahn zurücklegen, bevor sie auf andere Partikel stoßen.

 

Die Exosphäre der Erde

Die untere Grenze der Exosphäre, wo sie auf die Thermosphäre trifft, wird als Thermopause bezeichnet. Die Höhe über dem Meeresspiegel reicht je nach Sonnenaktivität von 250 bis 500 km bis zu 1000 km. Die Thermopause wird als Exobase, Exopause oder kritische Höhe bezeichnet. Oberhalb dieses Punktes gelten keine barometrischen Bedingungen. Die Temperatur der Exosphäre ist nahezu konstant und sehr kalt. An der oberen Grenze der Exosphäre übersteigt der Sonnenstrahlungsdruck auf Wasserstoff den Gravitationsrückzug zur Erde. Die Fluktuation der Exobase aufgrund des Sonnenwetters ist wichtig, da sie den Luftwiderstand von Raumstationen und Satelliten beeinflusst. Teilchen, die die Grenze erreichen, gehen von der Erdatmosphäre in den Weltraum verloren.

Die Zusammensetzung der Exosphäre unterscheidet sich von der der darunter liegenden Schichten. Es treten nur die leichtesten Gase auf, die durch die Schwerkraft kaum am Planeten festgehalten werden. Die Exosphäre der Erde besteht hauptsächlich aus Wasserstoff, Helium, Kohlendioxid und atomarem Sauerstoff. Die Exosphäre ist vom Weltraum aus als Fuzzy-Region sichtbar, die als Geocorona bezeichnet wird.

 

Die Mondatmosphäre

Auf der Erde gibt es ungefähr 10 19 Moleküle pro Kubikzentimeter Luft auf Meereshöhe. Im Gegensatz dazu gibt es in der Exosphäre weniger als eine Million (10 6 ) Moleküle im gleichen Volumen. Der Mond hat keine echte Atmosphäre, weil seine Partikel nicht zirkulieren, nicht viel Strahlung absorbieren und nachgefüllt werden müssen. Aber es ist auch kein Vakuum. Die Grenzschicht der Mondoberfläche hat einen Druck von etwa 3 · 10 & supmin; ¹ & sup5; atm (0,3 Nano-Pascal). Der Druck variiert je nach Tag oder Nacht, aber die gesamte Masse wiegt weniger als 10 Tonnen. Die Exosphäre entsteht durch Ausgasung von Radon und Helium durch radioaktiven Zerfall. Der Sonnenwind, der Mikrometeorbeschuss und der Sonnenwind tragen ebenfalls Partikel bei. Zu den ungewöhnlichen Gasen in der Exosphäre des Mondes, jedoch nicht in der Atmosphäre der Erde, der Venus oder des Mars, gehören Natrium und Kalium. Andere Elemente und Verbindungen, die in der Exosphäre des Mondes gefunden werden, umfassen Argon-40, Neon, Helium-4, Sauerstoff, Methan, Stickstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid. Eine Spurenmenge von Wasserstoff ist vorhanden. Es können auch sehr kleine Mengen Wasserdampf vorhanden sein.

Zusätzlich zu seiner Exosphäre kann der Mond eine „Atmosphäre“ aus Staub haben, die aufgrund elektrostatischer Levitation über der Oberfläche schwebt.

 

Exosphere Fun Fact

Während die Exosphäre des Mondes fast ein Vakuum ist, ist sie größer als die Exosphäre des Merkur. Eine Erklärung dafür ist, dass Quecksilber viel näher an der Sonne liegt, sodass der Sonnenwind Partikel leichter wegfegen kann.

Verweise

  • Bauer, Siegfried; Lammer, Helmut. Planetare Aeronomie: Atmosphärenumgebungen in Planetensystemen , Springer Publishing, 2004.
  •  “ Gibt es eine Atmosphäre auf dem Mond?. NASA. 30. Januar 2014. Abgerufen am 20.02.2017

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