外気圏の特性、化学組成、機能および温度

の外圏は、惑星や衛星の大気の最外層で、上限または宇宙との境界を構成します。地球上では、この層は地球表面の500 km上から、熱圏（または電離圏）の上に伸びています。.

地球の外気圏の厚さは約10,000 kmで、地球の表面で呼吸している空気を構成するものとは非常に異なるガスで構成されています。.

外気圏では、気体分子の密度と圧力の両方が最小で、温度は高く、一定のままです。この層では、ガスは宇宙空間に逃げ出して分散します。.

索引

特徴

外圏は、地球の大気と惑星間空間の間の遷移層です。それは非常に興味深い物理的および化学的特性を持ち、それは地球の重要な保護機能を果たしています.

外気圏を定義する主な特徴は、大気の内層のように気体の流体のようには振舞わないことです。それを構成する粒子は絶えず宇宙に逃げる.

外圏の振る舞いは、地球の重力場におけるそれら自身の軌跡に従う個々の分子または原子のセットの結果です。.

雰囲気を定義する特性は、圧力（P）、構成ガスの密度または濃度（分子数/ V、Vは体積）、組成、および温度（T）です。大気の各層で、これら4つの特性は異なります.

これらの変数は独立して作用するのではなく、ガスの法則によって関連しています。

ここで、ｄ＝分子数／Ｖであり、Ｒは気体定数である。.

この法則は、ガスを構成する分子間に十分な衝撃がある場合にのみ満たされます。.

大気の下層（対流圏、成層圏、中間圏、熱圏）では、それを構成する気体の混合物は圧縮可能な気体または流体として扱うことができます。その温度、圧力、密度は、ガス.

地表までの高さまたは距離を長くすると、気体の分子間の衝突の圧力と頻度が大幅に減少します。.

標高600 km以上では、大気は別の方法で検討する必要があります。大気や気体のように振舞うことができなくなるためです。.

外圏の物理的状態はプラズマの状態であり、これは第4の凝集状態または物質の物理的状態として定義されます。.

プラズマは流体の状態で、実質的にすべての原子がイオンの形をしています。つまり、すべての粒子は電荷を持っており、自由な電子が存在し、分子や原子には結合していません。それは、電気的に中性の、正および負の電荷を有する粒子の流動媒体として定義することができる。.

プラズマは、磁場に対する応答などの重要な集団的分子効果を有し、光線、フィラメント、および二重層などの構造を形成する。イオンと電子の懸濁液の形の混合物としてのプラズマの物理的状態は、電気の良い伝導体であるという性質を持っています。.

それは惑星間、星間、そして銀河系間のプラズマを形成し、宇宙で最も一般的な物理的状態です。.

大気の組成は、高度や地球表面までの距離によって異なります。組成、混合状態およびイオン化度は、大気の層の中の垂直構造を区別するための決定要因です。.

乱流によるガスの混合は事実上ゼロであり、そのガス成分は拡散によって急速に分離されます。.

外気圏では、ガスの混合は温度勾配によって制限されます。乱流によるガスの混合は事実上ゼロであり、そのガス状成分は拡散によって急速に分離される。高度600 kmを超えると、個々の原子が地球の重力から逃げることができます.

外気圏には、水素やヘリウムなどの低濃度の軽ガスが含まれています。これらのガスはこの層に非常に分散しており、それらの間には非常に大きな空隙があります。.

外気圏には、窒素（N₂）、酸素（O）₂）および二酸化炭素（CO）₂）しかし、これらはexobaseまたはbaropause（熱圏または電離圏に接する外圏のゾーン）の近くに位置しています.

外圏では分子密度は非常に低く、つまり単位体積あたりの分子数は非常に少なく、この体積の大部分は空きスペースです。.

巨大な空きスペースがあるという事実のために、原子と分子は互いに衝突することなく長距離を移動することができます。分子間の衝突の可能性は非常に小さく、事実上ゼロです。.

このような衝突がないと、軽くて速い水素原子（H）とヘリウム（He）は、それらが惑星の重力引力場から脱出して惑星間空間に向かって離れることを可能にする速度に達することができる。.

外気圏からの水素原子の空間への脱出（年間25,000トンと推定される）は、確かに全体の地質学的進化の間に大気の化学組成の大きな変化に貢献しました.

水素やヘリウムを除いて、外圏の残りの分子は平均速度が遅く、それらの脱出速度に達しません。これらの分子では、宇宙への脱出率は低く、脱出は非常にゆっくりと起こります.

外圏では、系の内部エネルギー、すなわち分子運動のエネルギーの尺度としての温度の概念は意味を失います。なぜなら、分子が非常に少なく、空きスペースがたくさんあるからです。.

科学的研究では、平均で1500 K（1773°C）程度の非常に高い気温が外気圏で報告されています。.

磁気圏は地球の表面から500 kmから600,000 kmの間に広がるので、外圏は磁気圏の一部です。.

磁気圏は、惑星の磁場が太陽風を偏向させる領域です。太陽風には、あらゆる既知の生命体にとって有害な、非常に高いエネルギーの粒子が含まれています。.

このようにして、外気圏は太陽から放出される高エネルギー粒子に対する保護層を構成します。.

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