Hva skyldes termosfæren til å være så varmt?

Termosfæren er den høyeste delen av jordas atmosfære. Det begynner ca 53 miles over havet, og strekker seg til mellom 311-621 miles. Den nøyaktige omfanget av termosfæren varierer, så det sveller og kontrakter basert på dagens nivå på solens aktivitet. Termosfæren har en ekstremt lav tetthet og overraskende høye temperaturer - mellom 932-3,632 ° F. Hva forårsaker disse ekstreme temperaturer?

Solstråling

Kilden til termosfæren varme er stråling fra solen. Termosfæren absorberer mye av strålingen som jorda mottar fra sola, slik at bare en brøkdel å faktisk nå overflaten. Ultrafiolett stråling, synlig lys, og høyenergi-gammastråling blir alle absorberes av termosfæren, som forårsaker de få partiklene som er tilstede for å varme opp betraktelig. Temperaturen i termosfæren svinger av hundrevis av grader mellom natt og dag, og enda mer utbredt mellom maksimums- og minimumspunktene til solsyklusen.

Varme og trykk

Den ekstremt lave trykket i termo også bidrar til den høye temperatur. Varme blir definert av den energimengde som er besatt av de enkelte molekyler av et materiale. I en varm gass, vil partiklene bevege seg mye raskere enn på et kjølig gass. Ved havnivå, vil energirike partikler svært raskt begynner å kollidere med andre partikler, mister energi med hver kollisjon. Dette tap av energi kjøler gassen med mindre mer varme er i stadig tilsettes. Lavt trykk betyr at ikke flere partikler er rundt for å støte mot, noe som fører til langsommere energitap. Således tar en lavtrykksgass mye mindre energi for å varme enn en høytrykksgass.

Varme og Antall

Selv om termo er ekstremt varmt, betyr den lave tetthet at det ikke effektivt kan formidle denne energien til objekter som beveger seg gjennom den. Den har høy varme, men lite kvantum. En kvikksølvtermometer opphengt i termosfæren ville lese en temperatur under frysepunktet, som varmetap ville overskride noe energi de spredte partikler av termosfæren kan overføre til kvikksølv. Det er i prinsippet det samme varme generert av et brennende stearinlys, som er ekstremt varme på noen punkter i flammen, men er ute av stand til oppvarming av gjenstander mer enn noen få inches unna. Det er å produsere en høy temperatur, men en lav varmemengde.

Effekter av termosfæren på Space Travel

Den lave mengden av de varmebærende medium av den termo frigjør gjenstandene som reiser gjennom den fra å bli betydelig påvirket av de høye temperaturer. Satellitter, astronauter, og romfartøy oppleve termosfæren som et veldig kaldt sted, som den enorme varmen av termosfæren ikke kan effektivt overføres til faste gjenstander. Varmen i forbindelse med atmosfærisk re-entry er bidratt til av termosfæren, men dette er en effekt av friksjon heller enn temperaturen av atmosfæren i seg selv.