طبقة الغلاف الجوي التي تختفي فيها الجاذبية هي الغلاف الخارجي. الغلاف الجوي هو طبقة الغازات التي تحيط بالأرض. يؤدي وظائف مختلفة ، ويحتوي على الأكسجين اللازم للحياة ، ويحمي من الأشعة الشمسية والعوامل الخارجية مثل النيازك والكويكبات.
يتكون الغلاف الجوي في الغالب من النيتروجين ، ولكنه يتكون أيضًا من الأكسجين وله تركيز صغير جدًا من الغازات الأخرى مثل بخار الماء والأرجون وثاني أكسيد الكربون.
على الرغم من أنه قد لا يبدو كذلك ، إلا أن الهواء ثقيل ، ويدفع الهواء في الطبقات العليا الهواء في الطبقات السفلية ، مما يتسبب في زيادة تركيز الهواء في الطبقات السفلية.
تُعرف هذه الظاهرة بالضغط الجوي. أعلى في الغلاف الجوي ، تصبح أقل كثافة.
بمناسبة نهاية الغلاف الجوي يبلغ ارتفاعه حوالي 10.000 كم. ما يعرف بخط كرمان.
طبقات الغلاف الجوي
ينقسم الغلاف الجوي إلى خمس طبقات ، طبقة التروبوسفير ، والستراتوسفير ، والميزوسفير ، والغلاف الحراري ، والغلاف الخارجي.
طبقة التروبوسفير هي الطبقة التي تقع بين سطح الأرض حتى ارتفاع يتراوح بين 10 و 15 كم ، وهي الطبقة الوحيدة من الغلاف الجوي التي تسمح بتطور الحياة ، وحيث تحدث ظواهر الأرصاد الجوية.
الستراتوسفير هي الطبقة التي تمتد من 10-15 كم في ارتفاع 40-45 كم. في هذه الطبقة توجد طبقة الأوزون ، على ارتفاع حوالي 40 كم ، وهي ما تحمينا من أشعة الشمس الضارة.
طبقة الميزوسفير هي أنحف طبقة من الغلاف الجوي ، والتي تمتد حتى ارتفاع 85-90 كم. هذه الطبقة مهمة جدًا ، لأنها الطبقة التي تبطئ النيازك الصغيرة التي تصطدم بالسماء الأرضية.
الغلاف الحراري هو أوسع طبقة في الغلاف الجوي ، حيث تصل درجة حرارته إلى آلاف الدرجات المئوية ، وهو مليء بالمواد المشحونة بطاقة الشمس.
الغلاف الخارجي هو الطبقة الأبعد عن سطح الأرض. يمتد هذا من 600-800 كم إلى 9000-10000.
لم يتم تحديد نهاية الغلاف الخارجي بشكل جيد ، لأنه في هذه الطبقة ، التي تلامس الفضاء الخارجي ، تهرب الذرات ، مما يجعل تقييدها صعبًا للغاية. لا تختلف درجة الحرارة في هذه الطبقة عمليًا ، وتختفي الخصائص الفيزيائية والكيميائية للهواء هنا.
إكزوسفير: الطبقة التي تختفي فيها الجاذبية
الغلاف الخارجي هو منطقة العبور بين الغلاف الجوي والفضاء الخارجي. هنا يتم تعليق أقمار الأرصاد الجوية التي تدور حول القطب في الهواء. توجد في هذه الطبقة من الغلاف الجوي لأن تأثير الجاذبية يكاد يكون معدومًا.
كثافة الهواء تكاد لا تذكر أيضًا بسبب جاذبيتها المنخفضة ، وتهرب الذرات لأن الجاذبية لا تدفعها نحو سطح الأرض.
يوجد في الغلاف الخارجي أيضًا التدفق أو البلازما ، والتي تبدو من الخارج مثل أحزمة Van Allen.
يتكون الغلاف الخارجي من مواد البلازما ، حيث يشكل تأين الجزيئات مجالًا مغناطيسيًا ، ولهذا يُعرف أيضًا باسم الغلاف المغناطيسي.
على الرغم من أنه في العديد من الأماكن يتم استخدام اسم الغلاف الخارجي أو الغلاف المغناطيسي بالتبادل ، يجب التمييز بين الاثنين. يحتل الاثنان نفس المكان ، لكن الغلاف المغناطيسي موجود داخل الغلاف الخارجي.
يتكون الغلاف المغناطيسي من تفاعل مغناطيسية الأرض والرياح الشمسية ويحمي الأرض من الإشعاع الشمسي والأشعة الكونية.
تنحرف الجسيمات نحو الأقطاب المغناطيسية مسببة الأضواء الشمالية والجنوبية. ينتج الغلاف المغناطيسي عن المجال المغناطيسي الذي ينتجه اللب الحديدي للأرض ، والذي يحتوي على مواد مشحونة كهربائيًا.
تحتوي جميع كواكب المجموعة الشمسية تقريبًا ، باستثناء كوكب الزهرة والمريخ ، على غلاف مغناطيسي يحميها من الرياح الشمسية.
إذا لم يكن الغلاف المغناطيسي موجودًا ، فإن إشعاع الشمس سيصل إلى السطح مما يتسبب في فقدان مياه الكوكب.
المجال المغناطيسي الذي يتكون من الغلاف المغناطيسي ، يجعل جزيئات الهواء للغازات الأخف سرعة كافية للهروب إلى الفضاء الخارجي.
بما أن المجال المغناطيسي الذي يتعرضون له يزيد من سرعتهم ، وقوة الجاذبية الأرضية ليست كافية لإيقاف هذه الجسيمات.
من خلال عدم معاناتها من تأثير الجاذبية ، تكون جزيئات الهواء أكثر تشتتًا من طبقات الغلاف الجوي الأخرى. من خلال وجود كثافة أقل ، تكون الاصطدامات التي تحدث بين جزيئات الهواء أكثر ندرة.
لذلك ، فإن الجزيئات الموجودة في الجزء الأعلى لها سرعة أكبر ويمكنها الهروب من جاذبية الأرض.
لإعطاء مثال وتسهيل فهمه ، في الطبقات العليا من الغلاف الخارجي حيث تكون درجة الحرارة حوالي 700 درجة مئوية. تبلغ سرعة ذرات الهيدروجين 5 كيلومترات في الثانية في المتوسط.
ولكن هناك مناطق يمكن أن تصل فيها ذرات الهيدروجين إلى 10.8 كم / ث ، وهي السرعة اللازمة للتغلب على الجاذبية عند هذا الارتفاع.
نظرًا لأن السرعة تعتمد أيضًا على كتلة الجزيئات ، فكلما زادت الكتلة ، انخفضت سرعتها ، وقد تكون هناك جسيمات في الجزء العلوي من الغلاف الخارجي لا تصل إلى السرعة اللازمة للهروب من جاذبية الأرض ، على الرغم من كونها على حدود الفضاء الخارجي.
المراجع
- DUNGEY ، JW بنية الغلاف الخارجي أو المغامرات في مساحة السرعة. الجيوفيزياء ، بيئة الأرض ، 1963 ، المجلد. 503.
- سنجر ، سادس هيكل الغلاف الخارجي للأرض. مجلة البحوث الجيوفيزيائية ، 1960 ، المجلد. 65 ، لا 9 ، ص. 2577-2580.
- بريس ، نيل م. الحركة السائبة للغلاف المغناطيسي. مجلة البحوث الجيوفيزيائية ، 1967 ، المجلد. 72 ، لا 21 ، ص. 5193-5211.
- المتحدث ، ثيودور ويسلي. مسارات الجسيمات في نموذج الصفيحة الحالية ، بناءً على النموذج المفتوح للغلاف المغناطيسي ، مع تطبيقات على الجسيمات الشفقية. مجلة البحوث الجيوفيزيائية ، 1965 ، المجلد. 70 ، لا 7 ، ص. 1717-1728.
- دومينجيز ، هيكتور. غلافنا الجوي: كيف نفهم تغير المناخ. كتب LD ، 2004.
- سلفادور دي ألبا ، ملاك. الرياح في الغلاف الجوي العلوي وعلاقتها بالطبقة E المتفرقة. جامعة كومبلوتنسي بمدريد ، دائرة المنشورات ، 2002.
- LAZO ، مرحبًا ؛ كالزاديلا ، الكسندر ؛ كاتي ألازو. النظام الديناميكي للرياح الشمسية والغلاف المغناطيسي والأيونوسفير: التوصيف والنمذجة. جائزة أكاديمية كوبا للعلوم 2008.