Ατμόσφαιρα εναντίον Διαστήματος
Η ατμόσφαιρα είναι ένα στρώμα αερίου γύρω από τα σώματα στο διάστημα, ειδικά γύρω από τους πλανήτες και τα αστέρια. Η άδεια περιοχή στο σύμπαν αναφέρεται ως ο χώρος. Η ατμόσφαιρα και ο χώρος έχουν πολύ αντιπαραβαλλόμενες ιδιότητες λόγω του γεγονότος ότι το ένα περιέχει ύλη και το άλλο όχι.
Ατμόσφαιρα
Αν ένα τεράστιο σώμα έχει αρκετή βαρύτητα, συχνά παρατηρείται ότι αέρια συσσωρεύονται γύρω από την επιφάνεια του σώματος. Αυτό το στρώμα αερίου αναφέρεται συχνά ως ατμόσφαιρα. Παρατηρείται ότι πολλά από τα αστρονομικά σώματα που περιφέρονται γύρω από τα αστέρια, όπως οι πλανήτες, οι νάνοι πλανήτες, οι φυσικοί δορυφόροι και οι αστεροειδείς έχουν στρώματα αερίου στην κορυφή της επιφάνειας. Ακόμα και τα αστέρια έχουν ατμόσφαιρες. Η πυκνότητα αυτού του συσσωρευμένου στρώματος αερίου εξαρτάται από τη βαρυτική ένταση του σώματος και την ηλιακή δραστηριότητα μέσα στο σύστημα. Τα αστέρια έχουν μεγάλες ατμόσφαιρες ενώ οι δορυφόροι μπορεί να έχουν σχετικά λεπτή ατμόσφαιρα. Ορισμένοι πλανήτες μπορεί να έχουν πυκνή ατμόσφαιρα.
Η ατμόσφαιρα του Ήλιου εκτείνεται πέρα από την ορατή επιφάνεια του ήλιου και είναι γνωστή ως στέμμα. Λόγω της υψηλής ακτινοβολίας και της θερμοκρασίας, σχεδόν όλο το υλικό εκεί βρίσκεται σε κατάσταση πλάσματος. Οι επίγειοι πλανήτες όπως η Αφροδίτη και ο Άρης έχουν αρκετά πυκνές ατμόσφαιρες. Οι Jovian πλανήτες έχουν πολύ πυκνές και μεγάλες ατμόσφαιρες. Μερικοί από τους δορυφόρους του ηλιακού συστήματος, όπως η Ιώ, η Καλλιστώ, η Ευρώπη, ο Γανυμήδης και ο Τιτάνας έχουν ατμόσφαιρες. Οι νάνοι πλανήτες Πλούτωνας και Δήμητρα έχουν πολύ λεπτές ατμόσφαιρες.
Η Γη έχει τη δική της μοναδική και δυναμική ατμόσφαιρα. Λειτουργεί ως προστατευτικό στρώμα για τη ζωή στον πλανήτη. Προστατεύει την επιφάνεια του πλανήτη από την υπεριώδη ακτινοβολία του ήλιου. Επίσης, η θερμοκρασία του πλανήτη διατηρείται σε υψηλότερο επίπεδο διατηρώντας μέρος της θερμικής ενέργειας που λαμβάνει ο πλανήτης. Οι ακραίες διαφορές θερμοκρασίας λόγω του υψομέτρου και της θέσης σε σχέση με τον ήλιο μετριάζονται μέσω της συναγωγής φύσης της ατμόσφαιρας. Η πίεση στη μέση στάθμη της θάλασσας λόγω της ατμόσφαιρας είναι 1,0132×105Nm-2
Η ατμόσφαιρα της Γης έχει την ακόλουθη σύνθεση:
Gas |
Τόμος |
|---|---|
| Άζωτο (N2) | 780, 840 ppmv (78,084%) |
| Οξυγόνο (O2) | 209, 460 ppmv (20,946%) |
Αργόν (Ar) |
9, 340 ppmv (0,9340%) |
| Διοξείδιο του άνθρακα (CO2) | 394,45 ppmv (0,039445%) |
Neon (Ne) |
18,18 ppmv (0,001818%) |
Ήλιο (Αυτός) |
5,24 ppmv (0,000524%) |
| Μεθάνιο (CH4) | 1,79 ppmv (0,000179%) |
Krypton (Kr) |
1,14 ppmv (0,000114%) |
| Υδρογόνο (H2) |
0,55 ppmv (0,000055%) |
| Οξείδιο του αζώτου (N2O) | 0,325 ppmv (0,0000325%) |
Μονοξείδιο του άνθρακα (CO) |
0,1 ppmv (0,00001%) |
Xenon (Xe) |
0,09 ppmv (9×10−6%) (0,000009%) |
| Όζον (O3) | 0,0 έως 0,07 ppmv (0 έως 7×10−6%) |
| Διοξείδιο του αζώτου (ΟΧΙ2) | 0,02 ppmv (2×10−6%) (0,000002%) |
| Ιώδιο (I2) | 0,01 ppmv (1×10−6%) (0,000001%) |
Η ατμόσφαιρα της Γης
Δομικά, η ατμόσφαιρα της γης χωρίζεται σε πολλά στρώματα με βάση τις φυσικές ιδιότητες κάθε περιοχής. Τα κύρια στρώματα της ατμόσφαιρας είναι η τροπόσφαιρα, η στρατόσφαιρα, η μεσόσφαιρα, η θερμόσφαιρα και η εξώσφαιρα.
Η τροπόσφαιρα είναι το πιο εσωτερικό στρώμα της ατμόσφαιρας και εκτείνεται περίπου 9000 μέτρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας στους πόλους και 17000 μέτρα γύρω από τον ισημερινό. Η τροπόσφαιρα είναι η πιο πυκνή περιοχή της ατμόσφαιρας και περιέχει περίπου το 80% της συνολικής μάζας της ατμόσφαιρας.
Η στρατόσφαιρα είναι το στρώμα πάνω από την τροπόσφαιρα και χωρίζονται από μια περιοχή που ονομάζεται τροπόπαυση. Εκτείνεται από την τροπόπαυση μέχρι τα 51000μ από την επιφάνεια της θάλασσας. Περιέχει το περίφημο στρώμα του όζοντος και η απορρόφηση της υπεριώδους ακτινοβολίας από αυτό το στρώμα προστατεύει τη ζωή στην επιφάνεια του πλανήτη. Το όριο της στρατόσφαιρας είναι γνωστό ως στρατόπαυση.
Η Μεσόσφαιρα βρίσκεται πάνω από τη στρατόσφαιρα και εκτείνεται μέχρι τα 80000-85000 m πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας από τη στρατόπαυση. Μέσα στη μεσόσφαιρα, η θερμοκρασία μειώνεται με το ύψος. Το ανώτερο στρώμα της μεσόσφαιρας θεωρείται ως το πιο κρύο μέρος στη γη και η θερμοκρασία μπορεί να είναι έως και 170 Κ. Το ανώτερο όριο της μεσόσφαιρας είναι η μεσόπαυση.
Η Θερμόσφαιρα, που είναι το στρώμα πάνω από τη μεσόσφαιρα, εκτείνεται πέρα από τη μεσόπαυση. Το πραγματικό ύψος της θερμόσφαιρας εξαρτάται από την ηλιακή δραστηριότητα. Η θερμοκρασία αυτής της περιοχής αυξάνεται με το υψόμετρο ως αποτέλεσμα της χαμηλής πυκνότητας του αερίου. Τα μόρια απέχουν πολύ μεταξύ τους και η ηλιακή ακτινοβολία δίνει κινητική ενέργεια σε αυτά τα μόρια. Η αυξημένη κίνηση των μορίων καταγράφεται ως αύξηση της θερμοκρασίας. Το ανώτερο όριο της θερμόσφαιρας είναι η θερμόπαυση. Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός περιφέρεται γύρω από τη γη εντός της θερμόσφαιρας.
Η περιοχή της ατμόσφαιρας πέρα από τη θερμόπαυση είναι γνωστή ως εξώσφαιρα. Είναι το ανώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας της γης και πολύ λεπτό σε σύγκριση με τις κατώτερες ατμοσφαιρικές περιοχές. Αποτελείται κυρίως από Υδρογόνο και Ήλιο και ατομικό οξυγόνο. Η περιοχή πέρα από την εξώσφαιρα είναι το εξωτερικό διάστημα.
Space
Το κενό πέρα από την ατμόσφαιρα της γης μπορεί να ονομαστεί ως το εξωτερικό διάστημα. Πιο συγκεκριμένα, οι κενές τεράστιες περιοχές ανάμεσα στα αστέρια είναι γνωστές ως χώρος. Από τη σκοπιά της γης, δεν υπάρχει όριο όπου ξεκινά το διάστημα. (Μερικές φορές η ίδια η εξώσφαιρα θεωρείται ως μέρος του διαστήματος)
Ο χώρος είναι σχεδόν τέλειο κενό και η θερμοκρασία είναι σχεδόν απόλυτο μηδέν. Η μέση θερμοκρασία του χώρου είναι 2,7Κ. Ως εκ τούτου, το διαστημικό περιβάλλον είναι εχθρικό για τις μορφές ζωής (αλλά ορισμένες μορφές ζωής μπορούν να επιβιώσουν σε αυτές τις συνθήκες, π.χ. αργά). Επίσης, ο χώρος δεν έχει όρια. Εκτείνεται μέχρι τα όρια του ορατού σύμπαντος. Επομένως, το διάστημα εκτείνεται πέρα από τον ορατό μας ορίζοντα.
Ο χώρος χωρίζεται επίσης σε διαφορετικές περιοχές για ευκολία μελέτης και αναφοράς. Η περιοχή του διαστήματος γύρω από τον πλανήτη είναι γνωστή ως Γεωδιάστημα. Ο χώρος μεταξύ των πλανητών του ηλιακού συστήματος ονομάζεται διαπλανητικός χώρος. Ο διαστρικός χώρος είναι ο χώρος ανάμεσα στα αστέρια. Το διάστημα μεταξύ των γαλαξιών αναφέρεται ως διαγαλαξιακός χώρος.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Ατμόσφαιρας και Διαστήματος;
• Ατμόσφαιρα είναι το στρώμα αερίου που συσσωρεύεται γύρω από μια μάζα με επαρκή βαρύτητα. Το διάστημα είναι το κενό ανάμεσα στα αστέρια ή η περιοχή πέρα από την ατμόσφαιρα.
• Η ατμόσφαιρα αποτελείται από μόρια αερίου και η θερμοκρασία ποικίλλει ανάλογα με το ύψος από το επίπεδο της θάλασσας. Η πυκνότητα της ατμόσφαιρας μειώνεται επίσης με το ύψος. Οι ατμόσφαιρες μπορούν να υποστηρίξουν τη ζωή.
• Ο χώρος είναι κενός και σχεδόν ένα τέλειο κενό. Η ατμόσφαιρα αποτελείται από αέρια και η πίεση μειώνεται με το υψόμετρο από το μέγιστο στο χαμηλότερο επίπεδο επιφάνειας.
• Η θερμοκρασία του χώρου είναι κοντά στο απόλυτο μηδέν, που είναι 2,7 Kelvin. Η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας είναι υψηλότερη από το διάστημα και εξαρτάται από τον τύπο του άστρου, την απόσταση από το αστέρι, τη βαρύτητα, το μέγεθος του σώματος (πλανήτη) και την αστρική δραστηριότητα.
