Atmosféra vs prostor
Atmosféra je vrstva plynu kolem těles ve vesmíru, zejména kolem planet a hvězd. Prázdná oblast ve vesmíru se nazývá prostor. Atmosféra a prostor mají velmi kontrastní vlastnosti díky skutečnosti, že jedna obsahuje hmotu a druhá ne.
Atmosféra
Pokud má masivní těleso dostatečnou gravitaci, je často vidět, že se kolem povrchu tělesa hromadí plyny. Tato vrstva plynu je často označována jako atmosféra. Je pozorováno, že mnoho astronomických těles obíhajících kolem hvězd, jako jsou planety, trpasličí planety, přirozené satelity a asteroidy, má na povrchu vrstvy plynu. I hvězdy mají atmosféru. Hustota této nahromaděné vrstvy plynu závisí na gravitační intenzitě tělesa a sluneční aktivitě v systému. Hvězdy mají velké atmosféry, zatímco satelity mohou mít relativně tenké atmosféry. Některé planety mohou mít hustou atmosféru.
Atmosféra Slunce sahá za viditelný povrch Slunce a je známá jako koróna. Díky vysokému záření a teplotě je téměř veškerý materiál v plazmovém stavu. Terestrické planety jako Venuše a Mars mají značně hustou atmosféru. Joviánské planety mají velmi hustou a velkou atmosféru. Některé družice ve sluneční soustavě, jako Io, Callisto, Europa, Ganymede a Titan, mají atmosféru. Trpasličí planety Pluto a Ceres mají velmi tenkou atmosféru.
Země má svou vlastní jedinečnou a dynamickou atmosféru. Působí jako ochranná vrstva pro život na planetě. Chrání povrch planety před ultrafialovým zářením ze slunce. Také teplota planety je udržována na vyšší úrovni zadržováním části tepelné energie přijaté planetou. Extrémní rozdíly teplot v důsledku nadmořské výšky a polohy vzhledem ke Slunci jsou zmírňovány konvektivní povahou atmosféry. Tlak na střední hladině moře v důsledku atmosféry je 1,0132×105Nm-2
Atmosféra Země má následující složení;
Plyn |
Volume |
|---|---|
| Dusík (N2) | 780, 840 ppmv (78,084 %) |
| Kyslík (O2) | 209, 460 ppmv (20,946 %) |
Argon (Ar) |
9, 340 ppmv (0,9340 %) |
| Oxid uhličitý (CO2) |
394,45 ppmv (0,039445 %) |
Neon (Ne) |
18,18 ppmv (0,001818 %) |
Helium (He) |
5,24 ppmv (0,000524 %) |
| Metan (CH4) | 1,79 ppmv (0,000179 %) |
Krypton (Kr) |
1,14 ppmv (0,000114 %) |
| Vodík (H2) | 0,55 ppmv (0,000055 %) |
| Oxid dusný (N2O) | 0,325 ppmv (0,0000325 %) |
Oxid uhelnatý (CO) |
0,1 ppmv (0,00001 %) |
Xenon (Xe) |
0,09 ppmv (9×10−6 %) (0,000009 %) |
| Ozón (O3) | 0,0 až 0,07 ppmv (0 až 7×10−6 %) |
| Oxid dusičitý (NO2) |
0,02 ppmv (2×10−6 %) (0,000002 %) |
| jód (I2) | 0,01 ppmv (1×10−6 %) (0,000001 %) |
Atmosféra Země
Strukturálně je zemská atmosféra rozdělena do několika vrstev na základě fyzikálních vlastností každé oblasti. Hlavními vrstvami atmosféry jsou troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra a exosféra.
Troposféra je nejvnitřnější vrstva atmosféry a sahá přibližně 9 000 m nad hladinou moře na pólech a 17 000 m kolem rovníku. Troposféra je nejhustší oblastí atmosféry a obsahuje asi 80 % celkové hmotnosti atmosféry.
Stratosféra je vrstva nad troposférou a jsou odděleny oblastí zvanou tropopauza. Rozprostírá se od tropopauzy až do 51 000 m od hladiny moře. Obsahuje nechvalně známou ozónovou vrstvu a absorpce UV záření touto vrstvou chrání život na povrchu planety. Hranice stratosféry je známá jako stratopauza.
Mezosféra leží nad stratosférou a sahá až do výše 80000-85000 m nad mořem od stratopauzy. V mezosféře teplota klesá s výškou. Horní vrstva mezosféry je považována za nejchladnější místo na Zemi a teplota může být až 170 K. Horní hranice mezosféry je mezopauza.
Termosféra, což je vrstva nad mezosférou, sahá za mezopauzu. Skutečná výška termosféry je závislá na sluneční aktivitě. Teplota této oblasti se zvyšuje s nadmořskou výškou v důsledku nízké hustoty plynu. Molekuly jsou daleko od sebe a sluneční záření dává těmto molekulám kinetickou energii. Zvýšený pohyb molekul je registrován jako přírůstek teploty. Horní hranice termosféry je termopauza. Mezinárodní vesmírná stanice obíhá Zemi v termosféře.
Oblast atmosféry za termopauzou je známá jako exosféra. Je to nejvyšší vrstva zemské atmosféry a ve srovnání s nižšími oblastmi atmosféry je velmi tenká. Skládá se hlavně z vodíku a helia a atomárního kyslíku. Oblast za exosférou je vesmír.
Mezerník
Prázdu za zemskou atmosférou lze nazvat jako vnější prostor. Přesněji řečeno, prázdné rozsáhlé oblasti mezi hvězdami jsou známé jako prostor. Z pozemského hlediska neexistuje hranice, kde začíná vnější vesmír. (Někdy je samotná exosféra považována za součást kosmického prostoru)
Prostor je téměř dokonalé vakuum a teplota je téměř absolutní nula. Průměrná teplota prostoru je 2,7K. Vesmírné prostředí je proto pro formy života nepřátelské (ale některé formy života mohou tyto podmínky přežít; např. tardigrades). Prostor navíc nemá žádné hranice. Sahá až k hranici viditelného vesmíru. Prostor tedy přesahuje náš viditelný horizont.
Prostor je také rozdělen do různých oblastí pro usnadnění studia a reference. Oblast vesmíru kolem planety je známá jako geoprostor. Prostor mezi planetami sluneční soustavy se nazývá meziplanetární prostor. Mezihvězdný prostor je prostor mezi hvězdami. Prostor mezi galaxiemi je označován jako intergalaktický prostor.
Jaký je rozdíl mezi atmosférou a vesmírem?
• Atmosféra je vrstva plynu nahromaděná kolem hmoty s dostatečnou gravitací. Prostor je prázdnota mezi hvězdami nebo oblast za atmosférou.
• Atmosféra se skládá z molekul plynu a teplota se mění v závislosti na výšce od hladiny moře. S výškou klesá i hustota atmosféry. Atmosféra může podporovat život.
• Prostor je prázdný a téměř dokonalé vakuum. Atmosféra je tvořena plyny a tlak klesá s výškou od maxima na nejnižší úrovni povrchu.
• Teplota prostoru se blíží absolutní nule, což je 2,7 Kelvina. Teplota atmosféry je vyšší než ve vesmíru a závisí na typu hvězdy, vzdálenosti od hvězdy, gravitaci, velikosti tělesa (planety) a aktivitě hvězd.
