Ero ilmakehän ja avaruuden välillä
Share
Ilmapiiri vs. avaruus
Ilmakehä on kaasukerros avaruudessa olevien kehien, etenkin planeettojen ja tähtien ympärillä. Universumin tyhjää aluetta kutsutaan avaruudeksi. Ilmakehällä ja avaruudella on hyvin vastakkaisia ominaisuuksia johtuen tosiasiasta, että yksi sisältää ainetta ja toinen ei.
ilmapiiri
Jos massiivisella vartalolla on tarpeeksi painovoimaa, nähdään usein, että kaasuja kertyy kehon pinnan ympärille. Tätä kaasukerrosta kutsutaan usein ilmakehäksi. On havaittu, että monilla tähtien ympäri kiertävillä tähtitieteellisillä kappaleilla, kuten planeetoilla, kääpiöplaneetoilla, luonnollisilla satelliiteilla ja asteroideilla, on pintakerroksessa kaasukerroksia. Jopa tähtiillä on ilmapiiri. Tämän kertyneen kaasukerroksen tiheys riippuu kehon painovoiman voimakkuudesta ja aurinkoaktiivisuudesta järjestelmässä. Tähteillä on suuri ilmapiiri, kun taas satelliiteilla voi olla suhteellisen ohut ilmapiiri. Joillakin planeetoilla voi olla tiheä ilmapiiri.
Auringon ilmapiiri ulottuu auringon näkyvän pinnan ulkopuolelle ja tunnetaan nimellä korona. Korkean säteilyn ja lämpötilan takia melkein kaikki siellä oleva materiaali on plasmatilassa. Maanpäällisillä planeetoilla, kuten Venuksella ja Marsilla, on huomattavasti tiheä ilmapiiri. Jovian planeetoilla on erittäin tiheä ja suuri ilmapiiri. Joillakin aurinkokunnan satelliiteilla, kuten Io, Callisto, Europa, Ganymede ja Titan, on ilmapiiri. Kääpiö planeetoilla Plutolla ja Ceresillä on erittäin ohut ilmapiiri.
Maapallolla on oma ainutlaatuinen ja dynaaminen ilmapiiri. Se toimii suojakerroksena planeetan elämälle. Se suojaa planeetan pintaa auringon ultraviolettisäteilyltä. Lisäksi planeetan lämpötila pidetään korkeammalla tasolla pitämällä osa planeetan vastaanottamasta lämpöenergiasta. Äärimmäiset lämpötilaerot, jotka johtuvat korkeudesta ja sijainnista auringon suhteen, säädetään ilmakehän konvektiivisen luonteen kautta. Paine keskimääräisellä merenpinnan tasolla ilmakehästä johtuen on 1,0132 × 105nm-2.
Maan ilmakehän koostumus on seuraava;
| Kaasu | tilavuus |
|---|---|
| Typpi (N2) | 780 840 ppmv (78,084%) |
| Happi (O2) | 209 460 ppmv (20,946%) |
| Argon (Ar) | 9,340 ppmv (0,9340%) |
| Hiilidioksidi (CO2) | 394,45 ppmv (0,039445%) |
| Neon (Ne) | 18,18 ppmv (0,001818%) |
| Helium (He) | 5,24 ppmv (0,000524%) |
| Metaani (CH4) | 1,79 ppmv (0,000179%) |
| Krypton (Kr) | 1,14 ppmv (0,000114%) |
| Vety (H2) | 0,55 ppmv (0,000055%) |
| Typpioksidi (N2O) | 0,325 ppmv (0,0000325%) |
| Hiilimonoksidi (CO) | 0,1 ppmv (0,00001%) |
| Ksenon (Xe) | 0,09 ppmv (9 x 10–6%) (0,000009%) |
| Otsoni (O3) | 0,0–0,07 ppmv (0–7 × 10–6%) |
| Typpidioksidi (NO2) | 0,02 ppmv (2 x 10–6%) (0,000002%) |
| Jodi (I2) | 0,01 ppmv (1 x 10–6%) (0,000001%) |
Maan ilmapiiri
Maan ilmakehä on rakenteellisesti jaettu useisiin kerroksiin kunkin alueen fysikaalisten ominaisuuksien perusteella. Ilmakehän pääkerrokset ovat troposfääri, stratosfääri, mesosfääri, lämpö- ja eksosfääri.
troposfäärissä on ilmakehän sisin kerros ja ulottuu noin 9000 m merenpinnan yläpuolella napoilla ja 17000 m päiväntasaajan ympärillä. Troposfääri on ilmakehän tihein alue, ja se sisältää noin 80% ilmakehän kokonaismassasta.
stratosfääri on troposfäärin yläpuolella oleva kerros, ja ne erottaa alue, jota kutsutaan tropopausiksi. Se ulottuu tropopaussista jopa 51000 metriin merenpinnasta. Se sisältää surullisen otsonikerroksen ja UV-säteilyn absorptio tällä kerroksella suojaa elämää planeetan pinnalla. Stratosfäärin raja tunnetaan nimellä stratopause.
mesosfääri sijaitsee stratosfäärin yläpuolella ja ulottuu jopa 80000-85000 m merenpinnan yläpuolelle stratopausista. Mesosfäärin sisällä lämpötila laskee korkeuden myötä. Mesosfäärin yläkerrosta pidetään kylminä paikkoina maan päällä, ja lämpötila voi olla niinkin alhainen kuin 170 K. Mesosfäärin yläraja on mesopause.
thermosphere, joka on mesosfäärin yläpuolella oleva kerros, ulottuu mesopauksen ulkopuolelle. Termosfäärin todellinen korkeus riippuu auringon aktiivisuudesta. Tämän alueen lämpötila nousee korkeuden kanssa kaasun alhaisen tiheyden seurauksena. Molekyylit ovat kaukana toisistaan, ja auringonsäteily antaa näille molekyyleille kineettisen energian. Molekyylien lisääntynyt liike rekisteröidään lämpötilan lisäyksenä. Termosfäärin yläraja on termopaus. Kansainvälinen avaruusasema kiertää maata lämpökehän sisällä.
Lämpökerran ulkopuolella oleva ilmakehän alue tunnetaan nimellä Exosphere. Se on maan ilmakehän ylin kerros ja erittäin ohut verrattuna alempaan ilmakehän alueeseen. Se koostuu pääasiassa vedystä ja heliumista ja atomihapesta. Eksosfäärin ulkopuolella oleva alue on ulkoavaruus.
tila
Maan ilmakehän ulkopuolella olevaa tyhjää tilaa voidaan kutsua ulkoavaruudeksi. Tarkemmin sanottuna tyhjät valtavat alueet tähtiä välillä tunnetaan nimellä avaruus. Maapallon kannalta ei ole mitään rajaa, josta ulkoavaruus alkaa. (Joskus itse eksosfääriä pidetään osana ulkoavaruutta)
Tila on melkein täydellinen tyhjiö, ja lämpötila on melkein absoluuttinen nolla. Tilan keskilämpötila on 2,7 K. Siksi avaruusympäristö on vihamielinen elämän muotoille (mutta jotkut elämänmuodot voivat selviytyä näistä olosuhteista; esim. Tardigrades). Tilalla ei ole myöskään rajaa. Se ulottuu näkyvän universumin rajaan. Siksi tila ulottuu näkyvän horisontin ulkopuolelle.
Avaruus on myös jaettu eri alueisiin tutkimuksen ja referenssin helpottamiseksi. Avaruusalue planeetan ympärillä tunnetaan geospaceena. Aurinkokunnan planeettojen välistä tilaa kutsutaan planeettojenväliseksi avaruudeksi. Tähtien välinen tila on tähtiä välinen tila. Galaktioiden välistä tilaa kutsutaan galaktienväliseksi avaruudeksi.
Mikä on ero ilmakehän ja avaruuden välillä??
• Ilmakehä on riittävän painovoiman massan ympärille kerääntyvä kaasukerros. Avaruus on tyhjä tähtiä tai ilmakehän ulkopuolella olevaa aluetta.
• Ilmakehä koostuu kaasumolekyyleistä ja lämpötila vaihtelee korkeuden mukaan merenpinnasta. Myös ilmakehän tiheys vähenee korkeuden myötä. Ilmapiirit voivat tukea elämää.
• Tila on tyhjä ja melkein täydellinen tyhjiö. Ilmakehä on tehty kaasuista ja paine laskee korkeuden ollessa korkeimmasta matalimmalla pinnan tasolla.
• Avaruuden lämpötila on lähellä absoluuttista nollaa, mikä on 2,7 kelviniä. Ilmakehän lämpötila on korkeampi kuin ulkoavaruus ja riippuu tähden tyypistä, etäisyydestä tähdestä, painovoimasta, ruumiin (planeetan) koosta ja tähtien aktiivisuudesta.
