Różnica między atmosferą a przestrzenią

Atmosfera a przestrzeń kosmiczna
 

Atmosfera to warstwa gazu wokół ciał w przestrzeni, szczególnie wokół planet i gwiazd. Pusty region we wszechświecie jest nazywany przestrzenią. Atmosfera i przestrzeń mają bardzo kontrastujące właściwości, ponieważ jedna zawiera materię, a druga nie.

Atmosfera

Jeśli masywne ciało ma wystarczającą grawitację, często widać, że gazy gromadzą się wokół jego powierzchni. Ta warstwa gazu jest często nazywana atmosferą. Zauważono, że wiele ciał astronomicznych krążących wokół gwiazd, takich jak planety, planety karłowate, naturalne satelity i asteroidy, ma warstwy gazu na powierzchni. Nawet gwiazdy mają atmosferę. Gęstość tej nagromadzonej warstwy gazu zależy od natężenia grawitacyjnego ciała i aktywności słonecznej w układzie. Gwiazdy mają duże atmosfery, podczas gdy satelity mogą mieć stosunkowo cienkie atmosfery. Niektóre planety mogą mieć gęstą atmosferę.

Atmosfera Słońca rozciąga się poza widoczną powierzchnię Słońca i jest znana jako korona. Ze względu na wysokie promieniowanie i temperaturę prawie cały materiał znajduje się w stanie plazmy. Planety lądowe, takie jak Wenus i Mars, mają znacznie gęstą atmosferę. Planety Jowisza mają bardzo gęstą i dużą atmosferę. Niektóre satelity w Układzie Słonecznym, takie jak Io, Callisto, Europa, Ganymede i Titan mają atmosferę. Planety karłowate Pluton i Ceres mają bardzo cienką atmosferę.

Ziemia ma swoją niepowtarzalną i dynamiczną atmosferę. Działa jako warstwa ochronna dla życia na planecie. Chroni powierzchnię planety przed promieniowaniem ultrafioletowym ze Słońca. Ponadto temperatura planety jest utrzymywana na wyższym poziomie poprzez zatrzymywanie części energii cieplnej otrzymanej przez planetę. Ekstremalne różnice temperatur wynikające z wysokości i położenia względem Słońca są łagodzone przez konwekcyjny charakter atmosfery. Ciśnienie na średnim poziomie morza spowodowane atmosferą wynosi 1,0132 × 10⁵Nm^-2).

Atmosfera Ziemi ma następujący skład;

Gaz	Tom
Azot (N2))	780 840 ppmv (78,084%)
Tlen (O2))	209,460 ppmv (20,946%)
Argon (Ar)	9340 ppmv (0,9340%)
Dwutlenek węgla (CO2))	394,45 ppmv (0,039445%)
Neon (Ne)	18,18 ppmv (0,001818%)
Hel (He)	5,24 ppmv (0,000524%)
Metan (CH4)	1,79 ppmv (0,000179%)
Krypton (Kr)	1,14 ppmv (0,000114%)
Wodór (H2))	0,55 ppmv (0,000055%)
Podtlenek azotu (N2)O)	0,325 ppmv (0,0000325%)
Tlenek węgla (CO)	0,1 ppmv (0,00001%)
Xenon (Xe)	0,09 ppmv (9 × 10–6%) (0,000009%)
Ozon (O3))	0,0 do 0,07 ppmv (0 do 7 × 10–6%)
Dwutlenek azotu (NO2))	0,02 ppmv (2 × 10–6%) (0,000002%)
Jod (I2))	0,01 ppmv (1 × 10–6%) (0,000001%)

Atmosfera ziemska

Strukturalnie atmosfera ziemska jest podzielona na kilka warstw w oparciu o właściwości fizyczne każdego regionu. Głównymi warstwami atmosfery są troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera i egzosfera.

The troposfera jest najbardziej wewnętrzną warstwą atmosfery i rozciąga się na wysokości około 9000 m nad poziomem morza na biegunach i 17000 m wokół równika. Troposfera jest najbardziej gęstym regionem atmosfery i zawiera około 80% całkowitej masy atmosfery.

The stratosfera to warstwa powyżej troposfery i są one oddzielone regionem zwanym tropopauzą. Rozciąga się od tropopauzy do 51000 m od poziomu morza. Zawiera niesławną warstwę ozonową, a absorpcja promieniowania UV przez tę warstwę chroni życie na powierzchni planety. Granica stratosfery jest znana jako stratopauza.

Mezosfera leży nad stratosferą i rozciąga się do 80000-85000 m nad poziomem morza od stratopauzy. W mezosferze temperatura maleje wraz z wysokością. Górna warstwa mezosfery jest uważana za najzimniejsze miejsce na ziemi, a temperatura może wynosić nawet 170K. Górną granicą mezosfery jest mezopauza.

Termosfera, która jest warstwą powyżej mezosfery, rozciąga się poza mezopauzę. Rzeczywista wysokość termosfery zależy od aktywności Słońca. Temperatura tego regionu rośnie wraz z wysokością w wyniku niskiej gęstości gazu. Cząsteczki są daleko od siebie, a promieniowanie słoneczne nadaje im energię kinetyczną. Zwiększony ruch cząsteczek jest rejestrowany jako przyrost temperatury. Górną granicą termosfery jest termopauza. Międzynarodowa stacja kosmiczna okrąża Ziemię w termosferze.

Region atmosfery poza termopauzą jest znany jako egzosfera. Jest to najwyższa warstwa atmosfery ziemskiej i bardzo cienka w porównaniu z niższymi regionami atmosferycznymi. Składa się głównie z wodoru i helu oraz tlenu atomowego. Region poza egzosferą to przestrzeń kosmiczna.

Przestrzeń

Pustkę poza ziemską atmosferą można nazwać przestrzenią kosmiczną. Dokładniej puste puste rozległe regiony między gwiazdami są znane jako przestrzeń. Z ziemskiego punktu widzenia nie ma granicy, w której zaczyna się przestrzeń kosmiczna. (Czasami sama egzosfera jest uważana za część przestrzeni kosmicznej)

Przestrzeń jest prawie idealną próżnią, a temperatura jest prawie zerowa. Średnia temperatura przestrzeni wynosi 2,7 K. Dlatego środowisko kosmiczne jest wrogo nastawione do form życia (ale niektóre formy życia mogą przetrwać w tych warunkach; np. Tardigrades). Ponadto przestrzeń nie ma granic. Rozciąga się do granicy widzialnego wszechświata. Dlatego przestrzeń rozciąga się poza nasz widoczny horyzont.

Przestrzeń jest również podzielona na różne regiony dla wygody nauki i odniesienia. Region przestrzeni wokół planety jest znany jako Geospace. Przestrzeń między planetami Układu Słonecznego nazywa się przestrzenią międzyplanetarną. Przestrzeń międzygwiezdna to przestrzeń między gwiazdami. Przestrzeń między galaktykami nazywana jest przestrzenią międzygalaktyczną.

Jaka jest różnica między atmosferą a przestrzenią kosmiczną?

• Atmosfera to warstwa gazu nagromadzona wokół masy o wystarczającej grawitacji. Przestrzeń jest pustką między gwiazdami lub regionem poza atmosferą.

• Atmosfera składa się z cząsteczek gazu, a temperatura zmienia się w zależności od wysokości od poziomu morza. Gęstość atmosfery również maleje wraz z wysokością. Atmosfery mogą podtrzymywać życie.

• Przestrzeń jest pusta i prawie idealna próżnia. Atmosfera składa się z gazów i ciśnienie spada wraz z wysokością od maksimum na najniższym poziomie powierzchni.

• Temperatura przestrzeni jest zbliżona do zera absolutnego, czyli 2,7 Kelvina. Temperatura atmosfery jest wyższa niż w przestrzeni kosmicznej i zależy od rodzaju gwiazdy, odległości od gwiazdy, grawitacji, wielkości ciała (planety) i aktywności gwiazd.