Exosfääri on maapallon uloin kerros ilmapiiri, joka sijaitsee lämpökehän yläpuolella. Se ulottuu noin 600 km: sta, kunnes se ohenee sulautumaan planeettaväliseen avaruuteen. Tämä tekee eksosfäärin noin 10 000 km tai 6200 mailin paksuiseksi tai suunnilleen yhtä leveäksi kuin Maa. Maan eksosfäärin yläraja ulottuu noin puoliväliin Kuun suuntaan.
Muille planeetoille, joilla on huomattava ilmapiiri, eksosfääri on kerros tiheämpien ilmakehän kerrosten yläpuolella, mutta planeettoja tai satelliitteja, joissa ei ole tiheää ilmakehää, eksosfääri on pinnan ja planeettojen välisen alueen välinen alue tilaa. Tätä kutsutaan pintarajan eksosfääri. Se on havaittu Maan kuu, elohopea, ja Jupiterin Galilean kuut.
Sana "eksosfääri" tulee antiikin Kreikan sanoista ekso, tarkoittaa ulkopuolella tai sen ulkopuolella, ja sphaira, mikä tarkoittaa palloa.
Exosfäärin ominaisuudet
Eksosfäärin hiukkaset ovat erittäin kaukana toisistaan. Ne eivät sovi määritelmään "kaasu", koska tiheys on liian pieni törmäysten ja vuorovaikutusten tapahtumiseen. Ne eivät myöskään ole välttämättä plasma, koska atomit ja molekyylit eivät ole kaikki sähköisesti varautuneita. Exosfäärin hiukkaset voivat kulkea satoja kilometrejä ballistista rataa pitkin ennen kuin törmää muihin hiukkasiin.
Maan eksosfääri
Eksosfäärin alarajaa, missä se kohtaa termosfäärin, kutsutaan termopauseksi. Sen korkeus merenpinnan yläpuolella on 250-500 km - 1000 km (310 - 620 mailia), riippuen aurinkoaktiivisuudesta. Lämpötaukoa kutsutaan eksobaasiksi, eksopauseksi tai kriittiseksi korkeudeksi. Tämän kohdan yläpuolella barometrisiä olosuhteita ei sovelleta. Eksosfäärin lämpötila on melkein vakio ja erittäin kylmä. Eksosfäärin ylärajalla auringon säteilypaine vedyssä ylittää painovoiman vetämisen takaisin kohti maata. Auringon säästä johtuva eksobaasin heilahtelu on tärkeä, koska se vaikuttaa ilmakehän vetämiseen avaruusasemilla ja satelliiteilla. Hiukkaset, jotka saavuttavat rajan, menetetään maan ilmakehästä avaruuteen.
Eksosfäärin koostumus on erilainen sen alla olevien kerrosten pinnasta. Ainoastaan kevyimpiä kaasuja esiintyy, niitä tuskin pidetään planeetalla painovoiman avulla. Maan eksosfääri koostuu pääasiassa vedystä, heliumista, hiilidioksidista ja atomihapesta. Exosfääri on näkyvissä avaruudesta sumeaisena alueena, jota kutsutaan geokoronaksi.
Kuun ilmapiiri
Maapallolla on noin 1019 molekyylejä kuutiometriä kohti ilmaa merenpinnan tasolla. Sen sijaan niitä on vähemmän kuin miljoona (10 prosenttia)6) molekyylit samassa tilavuudessa eksosfäärissä. Kuulla ei ole todellista ilmapiiriä, koska sen hiukkaset eivät kierto, ne eivät absorboi paljon säteilyä ja ne on täydennettävä. Se ei myöskään ole aivan tyhjiö. Kuun pintarajakerroksen paine on noin 3 x 10-15 atm (0,3 nano Pascals). Paine vaihtelee päivästä tai yöstä riippuen, mutta koko massa painaa alle 10 tonnia. Eksosfääri tuotetaan radonin ja heliumin poistokaasulla radioaktiivisesta hajoamisesta. Auringon tuuli, mikrometeoripommitukset ja auringon tuuli myötävaikuttavat myös hiukkasiin. Kuun eksosfäärissä, mutta ei Maan, Venuksen tai Marsin ilmakehän löydetyissä epätavallisissa kaasuissa on natriumia ja kaliumia. Muita Kuun eksosfäärissä olevia elementtejä ja yhdisteitä ovat argon-40, neon, helium-4, happi, metaani, typpi, hiilimonoksidi ja hiilidioksidi. Läsnä on vähäinen määrä vetyä. Vesihöyryä voi myös olla erittäin pieniä määriä.
Eksosfäärin lisäksi Kuussa voi olla pölyn "ilmakehä", joka leijuu pinnan yläpuolelle sähköstaattisesta levitaatiosta johtuen.
Exosfäärin hauska tosiasia
Vaikka Kuun eksosfääri on melkein tyhjiö, se on suurempi kuin elohopean eksosfääri. Yksi selitys tähän on, että elohopea on paljon lähempänä aurinkoa, joten aurinkotuuli voi pyyhkiä hiukkaset helpommin.
Viitteet
- Bauer, Siegfried; Lammer, Helmut. Planeettaympäristö: Ilmakehän ympäristöt planeettajärjestelmissä, Springer Publishing, 2004.
- "Onko kuussa ilmapiiri?". NASA. 30. tammikuuta 2014. noudettu 02.02.2017