|
|
|
| De exosfeer is de buitenste laag van de atmosfeer van een hemellichaam. Deze laag strekt zich theoretisch uit tot oneindig1. Het is daarom voldoende om de hoogte te definiëren waarop het begint, genaamd thermopauze of exobase. De exosfeer wordt gedefinieerd als het gebied van de atmosfeer waar de deeltjesdichtheid zo laag is dat het effect van botsingen tussen deeltjes verwaarloosbaar is vergeleken met het effect van hun kinetiek. |
| |
| De deeltjesdichtheid is extreem laag en de atomen gedragen zich vrij. Sommigen ontsnappen zelfs aan de aantrekkingskracht van hun hemellichaam. Daarom wordt het gebied op deze hoogte ook wel het uitlaatniveau genoemd |
| |
De variatie in de dichtheid van gassen rond een hemellichaam is continu. De grenzen tussen de verschillende gaslagen beschrijven geen scherpe en duidelijke breuken in de fysieke kenmerken van het gas tussen twee hoogten, maar dienen eerder om rekening te houden met de verandering in het overheersende fenomeen van de ene hoogte naar de andere.
In dit geval begint de exosfeer, ook al is deze definitie niet perfect, waar de deeltjes van de atmosfeer praktisch onafhankelijk van elkaar zijn en waar hun snelheidsverdeling de Liouville-vergelijking volgt, en eindigt waar de dichtheid ervan niet te onderscheiden is van die van de zonnewind. |
| |
| Terrestrische exosfeer |
De exosfeer is de bovenste laag van de atmosfeer van de aarde. Het bevindt zich boven de thermosfeer, ruim 600 kilometer. De dichtheid ligt in de orde van 106 deeltjes per kubieke centimeter op ongeveer 700 km hoogte. Op een hoogte van 5.000 km zijn het slechts ongeveer 100 deeltjes per kubieke centimeter, een dichtheid die equivalent is aan die van
het interplanetaire medium. |
| |
| Interesse in satellieten |
| Een van de grote belangen van de exosfeer ligt in de uitzonderlijke levensduur van satellieten die zich in de hoogste lagen bevinden: honderden of zelfs duizenden jaren, terwijl satellieten die zich op een lagere hoogte ontwikkelen, van ongeveer 300 kilometer (thermosfeer), aanzienlijk permanent worden geremd. |
|
|
 |
| Opbouw van de atmosfeer |
|
| |
| Al in 1960 raakten wetenschappers, zoals de Fransman François Barlier, geïnteresseerd in het volgen van satellieten. Hun werk concentreerde zich vervolgens al snel op de remkrachten als gevolg van wrijving als gevolg van de resterende atmosfeer van de thermosfeer en de zeer hoge temperatuur die daar heerst – tot 1.000 Kelvin – een fenomeen dat met name te wijten is aan de absorptie van ultraviolette straling die door de zon wordt uitgezonden. De temperaturen zijn hoog, maar de dichtheid van het materiaal is extreem laag, waardoor het effect van deze temperatuur op de menselijke huid verwaarloosbaar is. |
| |
| Exosfeer van andere hemellichamen |
| De definitie van de exosfeer is ook van toepassing op andere hemellichamen (planeten, natuurlijke satellieten, sterren, enz.). |
| |
| Er zijn twee categorieën exosferen: |
| - aan de ene kant die van hemellichamen die zoals de aarde zijn voorzien van een dichte atmosfeer (bijvoorbeeld Mars of Venus), |
| - aan de andere kant die, veel vaker voorkomend in ons zonnestelsel, van objecten zonder een dichte atmosfeer zoals Mercurius of de maan. |
| |
| In het laatste geval versmelt de basis van de exosfeer (de exobasis) met het oppervlak van het hemellichaam en zijn de processen die bijdragen aan de vorming en evolutie ervan heel verschillend: het uitstoten van materiaal van het oppervlak aan de oorsprong van de exosfeer kunnen het gevolg zijn van mechanismen die zo verschillend zijn als de thermische beroering van de oppervlaktelaag van de bodem, het bombardement ervan door fotonen, de verdamping van de bodem door de inslag van een meteoriet of tenslotte de werking van energetische deeltjes (kosmische straling, zonnewind) op de grond. |
| |
|
|
|
|
|
|
|
