Definizione e fatti dell'esosfera

L'esosfera è lo strato più esterno dell'atmosfera terrestre, situato sopra la termosfera. Si estende per circa 600 km fino a quando non si assottiglia per fondersi con lo spazio interplanetario. Questo rende l'esosfera di circa 10.000 km o 6.200 miglia di spessore o circa larga quanto la Terra. Il limite superiore dell'esosfera terrestre si estende per circa metà strada verso la Luna.

Per altri pianeti con atmosfere sostanziali, l'esosfera è lo strato sopra gli strati atmosferici più densi, ma per pianeti o satelliti senza atmosfere dense, l'esosfera è la regione tra la superficie e lo spazio interplanetario. Questo si chiama il esosfera di confine superficiale. È stato osservato per la Luna della Terra, il Mercurio e le lune Galilee di Giove.

La parola "esosfera" deriva dalle parole del greco antico Exo, che significa fuori o oltre, e sphaira, che significa sfera.

Caratteristiche dell'esosfera

Le particelle nell'esosfera sono estremamente distanti. Non si adattano perfettamente alla definizione di "gas" perché la densità è troppo bassa perché possano verificarsi collisioni e interazioni. Né sono necessariamente plasma, perché gli atomi e le molecole non sono tutti carichi elettricamente. Le particelle nell'esosfera possono percorrere centinaia di chilometri lungo una traiettoria balistica prima di imbattersi in altre particelle.

L'esosfera terrestre

Il limite inferiore dell'esosfera, dove incontra la termosfera, è chiamato la termopausa. La sua altezza sul livello del mare varia da 250 a 500 km fino a 1000 km (da 310 a 620 miglia), a seconda dell'attività solare. La termopausa è chiamata exobase, exopause o altitudine critica. Oltre questo punto, non si applicano le condizioni barometriche. La temperatura dell'esosfera è quasi costante e molto fredda. Al limite superiore dell'esosfera, la pressione della radiazione solare sull'idrogeno supera la spinta gravitazionale verso la Terra. La fluttuazione dell'esobase dovuta al tempo solare è importante perché influenza la resistenza atmosferica su stazioni spaziali e satelliti. Le particelle che raggiungono il confine vengono perse dall'atmosfera terrestre allo spazio.

La composizione dell'esosfera è diversa da quella degli strati sottostanti. Si verificano solo i gas più leggeri, trattenuti a malapena sul pianeta dalla gravità. L'esosfera terrestre è costituita principalmente da idrogeno, elio, anidride carbonica e ossigeno atomico. L'esosfera è visibile dallo spazio come una regione sfocata chiamata geocorona.

L'atmosfera lunare

Sulla Terra, ci sono circa 10¹⁹ molecole per centimetro cubo di aria a livello del mare. Al contrario, ce ne sono meno di un milione (10⁶) molecole nello stesso volume nell'esosfera. La Luna non ha una vera atmosfera perché le sue particelle non circolano, non assorbono molta radiazione e devono essere reintegrate. Eppure, non è nemmeno un vuoto. Lo strato limite della superficie lunare ha una pressione di circa 3 x 10^-15 atm (0.3 nano Pascal). La pressione varia a seconda del giorno o della notte, ma l'intera massa pesa meno di 10 tonnellate. L'esosfera è prodotta dalla degassificazione di radon ed elio dal decadimento radioattivo. Anche il vento solare, il bombardamento a micrometeore e il vento solare contribuiscono alle particelle. Gas insoliti trovati nell'esosfera lunare, ma non nell'atmosfera della Terra, di Venere o di Marte includono sodio e potassio. Altri elementi e composti trovati nell'esosfera lunare includono argon-40, neon, elio-4, ossigeno, metano, azoto, monossido di carbonio e anidride carbonica. È presente una traccia di idrogeno. Possono anche esistere quantità molto minime di vapore acqueo.

Oltre alla sua esosfera, la Luna può avere una "atmosfera" di polvere che si libra sopra la superficie a causa della levitazione elettrostatica.

Exosphere Fun Fact

Mentre l'esosfera della Luna è quasi un vuoto, è più grande dell'esosfera di Mercurio. Una spiegazione per questo è che Mercurio è molto più vicino al Sole, quindi il vento solare può spazzare via le particelle più facilmente.

_Riferimenti

• _{Bauer, Siegfried; Lammer, Helmut. Aeronomia planetaria: ambienti atmosferici nei sistemi planetari, Springer Publishing, 2004.}
•  _{"Esiste un'atmosfera sulla luna?". NASA. 30 gennaio 2014. recuperato il 20/02/2017}