Atmosfäär vs kosmos
Atmosfäär on gaasikiht kosmose kehade, eriti planeetide ja tähtede ümber. Tühja piirkonna universumis nimetatakse ruumiks. Atmosfääril ja kosmosel on väga kontrastsed omadused, kuna üks sisaldab ainet ja teine mitte.
Atmosfäär
Kui massiivsel kehal on piisav alt gravitatsiooni, on sageli näha, et gaasid kogunevad keha pinnale. Seda gaasikihti nimetatakse sageli atmosfääriks. On täheldatud, et paljudel tähtede ümber tiirlevatel astronoomilistel kehadel, nagu planeedid, kääbusplaneedid, looduslikud satelliidid ja asteroidid, on maapinnal gaasikihid. Isegi tähtedel on atmosfäär. Selle kogunenud gaasikihi tihedus sõltub keha gravitatsiooni intensiivsusest ja päikese aktiivsusest süsteemi sees. Tähtedel on suur atmosfäär, samas kui satelliitidel võib olla suhteliselt õhuke atmosfäär. Mõnel planeedil võib olla tihe atmosfäär.
Päikese atmosfäär ulatub kaugemale päikese nähtavast pinnast ja seda tuntakse kroonina. Suure kiirguse ja temperatuuri tõttu on peaaegu kogu seal olev materjal plasma olekus. Maapealsetel planeetidel, nagu Veenus ja Marss, on märkimisväärselt tihe atmosfäär. Jovia planeetidel on väga tihe ja suur atmosfäär. Mõnedel päikesesüsteemi satelliitidel, nagu Io, Callisto, Europa, Ganymedes ja Titan, on atmosfäär. Kääbusplaneetidel Pluutol ja Ceresel on väga õhuke atmosfäär.
Maal on oma ainulaadne ja dünaamiline atmosfäär. See toimib planeedi elu kaitsva kihina. See kaitseb planeedi pinda päikese ultraviolettkiirguse eest. Samuti hoitakse planeedi temperatuuri kõrgemal tasemel, säilitades osa planeedile saadavast soojusenergiast. Äärmuslikud temperatuurierinevused, mis on tingitud kõrgusest ja asukohast Päikese suhtes, on tingitud atmosfääri konvektiivsest olemusest. Atmosfäärist tingitud rõhk merepinnal on 1,0132×105Nm-2
Maa atmosfääri koostis on järgmine;
Gas |
Volume |
|---|---|
| Lämmastik (N2) | 780, 840 ppmv (78,084%) |
| Hapnik (O2) | 209, 460 ppmv (20,946%) |
Argoon (Ar) |
9, 340 ppmv (0,9340%) |
| Süsinikdioksiid (CO2) |
394,45 ppmv (0,039445%) |
Neoon (Ne) |
18,18 ppmv (0,001818%) |
Heelium (Ta) |
5,24 ppmv (0,000524%) |
| Metaan (CH4) | 1,79 ppmv (0,000179%) |
Krüpton (Kr) |
1,14 ppmv (0,000114%) |
| Vesinik (H2) | 0,55 ppmv (0,000055%) |
| Dilämmastikoksiid (N2O) | 0,325 ppmv (0,0000325%) |
Vingugaas (CO) |
0,1 ppmv (0,00001%) |
Xenon (Xe) |
0,09 ppmv (9 × 10–6%) (0,000009%) |
| Osoon (O3) | 0,0 kuni 0,07 ppmv (0 kuni 7 × 10–6%) |
| Lämmastikdioksiid (NO2) |
0,02 ppmv (2 × 10–6%) (0,000002%) |
| Jood (I2) | 0,01 ppmv (1 × 10–6%) (0,000001%) |
Maa atmosfäär
Struktuuriliselt jaguneb Maa atmosfäär mitmeks kihiks, lähtudes iga piirkonna füüsikalistest omadustest. Atmosfääri peamised kihid on troposfäär, stratosfäär, mesosfäär, termosfäär ja eksosfäär.
Troposfäär on atmosfääri sisemine kiht ja ulatub poolustel umbes 9000 m kõrgusel merepinnast ja 17 000 m ümber ekvaatori. Troposfäär on atmosfääri kõige tihedam piirkond ja sisaldab umbes 80% atmosfääri kogumassist.
Stratosfäär on troposfääri kohal asuv kiht ja neid eraldab piirkond, mida nimetatakse tropopausiks. See ulatub tropopausist kuni 51 000 m kõrgusele merepinnast. See sisaldab kurikuulsat osoonikihti ja UV-kiirguse neeldumine selle kihi poolt kaitseb elu planeedi pinnal. Stratosfääri piiri nimetatakse stratopausiks.
Mesosfäär asub stratosfääri kohal ja ulatub stratopausist kuni 80 000–85 000 m kõrgusele merepinnast. Mesosfääri sees langeb temperatuur koos kõrgusega. Mesosfääri ülemist kihti peetakse kõige külmemaks kohaks maa peal ja temperatuur võib olla kuni 170 K. Mesosfääri ülemine piir on mesopaus.
Termosfäär, mis on mesosfääri kohal olev kiht, ulatub mesopausist kaugemale. Termosfääri tegelik kõrgus sõltub päikese aktiivsusest. Selle piirkonna temperatuur tõuseb gaasi madala tiheduse tõttu kõrgusega. Molekulid asuvad üksteisest kaugel ja päikesekiirgus annab neile molekulidele kineetilise energia. Molekulide suurenenud liikumine registreeritakse temperatuuri tõusuna. Termosfääri ülemine piir on termopaus. Rahvusvaheline kosmosejaam tiirleb termosfääris ümber Maa.
Atmosfääri piirkonda väljaspool termopausi nimetatakse eksosfääriks. See on Maa atmosfääri ülemine kiht ja õhuke võrreldes madalamate atmosfääripiirkondadega. See koosneb peamiselt vesinikust ja heeliumist ning aatomihapnikust. Eksosfäärist väljapoole jääv piirkond on avakosmos.
Tühik
Maa atmosfäärist väljaspool asuvat tühjust võib nimetada kosmoseks. Täpsem alt nimetatakse tühikuid tähtede vahelisi alasid ruumiks. Maa vaatepunktist pole piiri, kust avakosmos algab. (Mõnikord peetakse eksosfääri ennast kosmose osaks)
Ruum on peaaegu täiuslik vaakum ja temperatuur on peaaegu absoluutne null. Ruumi keskmine temperatuur on 2,7K. Seetõttu on ruumikeskkond eluvormide suhtes vaenulik (kuid mõned eluvormid suudavad need tingimused üle elada, nt tardigradid). Samuti pole ruumil piire. See ulatub nähtava universumi piirini. Seetõttu ulatub ruum kaugemale meie nähtavast horisondist.
Ruum on õppimise ja viite hõlbustamiseks jagatud erinevatesse piirkondadesse. Planeeti ümbritsevat kosmosepiirkonda nimetatakse georuumiks. Päikesesüsteemi planeetide vahelist ruumi nimetatakse planeetidevaheliseks ruumiks. Tähtedevaheline ruum on tähtedevaheline ruum. Galaktikatevahelist ruumi nimetatakse galaktikatevaheliseks ruumiks.
Mis vahe on atmosfääril ja kosmosel?
• Atmosfäär on piisava raskusjõuga massi ümber kogunev gaasikiht. Kosmos on tühimik tähtede vahel või atmosfäärist väljapoole jääv piirkond.
• Atmosfäär koosneb gaasimolekulidest ja temperatuur varieerub sõltuv alt kõrgusest merepinnast. Kõrguse kasvades väheneb ka atmosfääri tihedus. Atmosfäär võib elu toetada.
• Ruum on tühi ja peaaegu täiuslik vaakum. Atmosfäär koosneb gaasidest ja rõhu langusest koos kõrgusega maksimumist madalaimal pinnatasemel.
• Ruumi temperatuur on absoluutse nulli lähedal, mis on 2,7 Kelvinit. Atmosfääri temperatuur on väliskosmosest kõrgem ja sõltub tähe tüübist, kaugusest tähest, gravitatsioonist, keha (planeedi) suurusest ja tähe aktiivsusest.
