Definitie en feiten van de atmosfeer

De exosfeer is de buitenste laag van de atmosfeer van de aarde, gelegen boven de thermosfeer. Het strekt zich uit van ongeveer 600 km tot het dunner wordt om samen te smelten met interplanetaire ruimte. Dit maakt de exosfeer ongeveer 10.000 km of 6.200 mijl dik of ongeveer zo breed als de aarde. De bovengrens van de exosfeer van de aarde strekt zich ongeveer halverwege de maan uit.

Voor andere planeten met substantiële atmosferen is de exosfeer de laag boven de dichtere atmosferische lagen, maar voor planeten of satellieten zonder dichte atmosferen is de exosfeer het gebied tussen het oppervlak en de interplanetaire ruimte. Dit wordt het genoemd oppervlakte grens exosfeer. Het is waargenomen voor de Aardemaan, Mercurius en de Galilese manen van Jupiter.

Het woord "exosfeer" komt van de oude Griekse woorden exo, betekenis buiten of buiten, en sphaira, wat bol betekent.

Exosphere Kenmerken

De deeltjes in de exosfeer liggen extreem ver uit elkaar. Ze passen niet helemaal in de definitie van een "gas" omdat de dichtheid te laag is om botsingen en interacties te laten plaatsvinden. Ze zijn ook niet noodzakelijkerwijs plasma, omdat de atomen en moleculen niet allemaal elektrisch geladen zijn. Deeltjes in de exosfeer kunnen honderden kilometers langs een ballistisch traject afleggen voordat ze tegen andere deeltjes botsen.

De exosfeer van de aarde

De ondergrens van de exosfeer, waar deze de thermosfeer ontmoet, wordt de thermopauze genoemd. De hoogte boven zeeniveau varieert van 250-500 km tot 1000 km (310 tot 620 mijl), afhankelijk van de zonneactiviteit. De thermopauze wordt de exobase, exopauze of kritieke hoogte genoemd. Boven dit punt zijn barometrische omstandigheden niet van toepassing. De temperatuur van de exosfeer is bijna constant en erg koud. Aan de bovengrens van de exosfeer overschrijdt de zonnestralingsdruk op waterstof de zwaartekracht terug naar de aarde. De fluctuatie van de exobase als gevolg van zonneweer is belangrijk omdat dit de luchtweerstand op ruimtestations en satellieten beïnvloedt. Deeltjes die de grens bereiken, gaan verloren van de atmosfeer van de aarde naar de ruimte.

De samenstelling van de exosfeer is anders dan die van de lagen eronder. Alleen de lichtste gassen komen voor, nauwelijks vastgehouden aan de planeet door zwaartekracht. De exosfeer van de aarde bestaat voornamelijk uit waterstof, helium, koolstofdioxide en atomaire zuurstof. De exosfeer is zichtbaar vanuit de ruimte als een vaag gebied dat de geocorona wordt genoemd.

De maanatmosfeer

Op aarde zijn dat er ongeveer 10¹⁹ moleculen per kubieke centimeter lucht op zeeniveau. Daarentegen zijn er minder dan een miljoen (10⁶) moleculen in hetzelfde volume in de exosfeer. De maan heeft geen echte atmosfeer omdat de deeltjes niet circuleren, weinig straling absorberen en moeten worden bijgevuld. Toch is het ook niet helemaal een vacuüm. De grens van het maanoppervlak heeft een druk van ongeveer 3 x 10^-15 atm (0,3 nanopascal). De druk varieert afhankelijk van of het dag of nacht is, maar de hele massa weegt minder dan 10 ton. De exosfeer wordt geproduceerd door radon en helium te vergassen door radioactief verval. De zonnewind, het bombarderen van micrometers en de zonnewind dragen ook bij aan deeltjes. Ongewone gassen die worden gevonden in de exosfeer van de maan, maar niet in de atmosfeer van de aarde, Venus of Mars, zijn onder meer natrium en kalium. Andere elementen en verbindingen die in de exosfeer van de maan worden aangetroffen, zijn argon-40, neon, helium-4, zuurstof, methaan, stikstof, koolmonoxide en kooldioxide. Er is een sporenhoeveelheid waterstof aanwezig. Er kunnen ook zeer kleine hoeveelheden waterdamp bestaan.

Naast zijn exosfeer, kan de maan een "atmosfeer" van stof hebben die boven het oppervlak zweeft als gevolg van elektrostatische levitatie.

Exosphere Fun Fact

Terwijl de exosfeer van de maan bijna een vacuüm is, is deze groter dan de exosfeer van Mercurius. Een verklaring hiervoor is dat Mercurius veel dichter bij de zon staat, zodat de zonnewind deeltjes gemakkelijker weg kan vegen.

_Referenties

• _{Bauer, Siegfried; Lammer, Helmut. Planetaire aeronomie: atmosfeeromgevingen in planetaire systemen, Springer Publishing, 2004.}
•  _{"Is er een atmosfeer op de maan?". NASA. 30 januari 2014. opgehaald 02/20/2017}