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Composition actuelle de l'atmosphère

Composition actuelle de l'atmosphère


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Atmosphère et ses couches

Après stratopause la température redescend avec l'altitude dans la couche appelée mésosphère (50-100 km). Ici, la plupart des météores brûlent et la température descend progressivement jusqu'à -140 ° C à 100 km d'altitude (mésopause). Au fur et à mesure que vous montez, les gaz sont de plus en plus raréfiés (dans la mésosphère, il y a moins de 1% du total des gaz de l'atmosphère).
Après le début de la mésopause, thermosphère (100-500 Km) qui contient des gaz extrêmement raréfiés, dont les molécules se déplacent à des vitesses impensables dans les couches inférieures de l'atmosphère. Ces molécules très rapides sont responsables de la ionosphère, une couche qui réfléchit les ondes radio leur permettant de communiquer avec elles au-delà de la courbure de la planète et qui abrite les aurores polaires, du fait de l'interaction entre l'énergie émise par le soleil et l'ionosphère. La limite de la thermosphère est dite termopause et c'est l'altitude à laquelle la plupart des satellites orbitent (environ 500 km).
Au-delà de la termopause, nous entrons dans leexosphère, où seuls des gaz très légers (H et He) sont présents. Heureusement, la masse totale des gaz s'échappant de la gravité terrestre est égale à celle des gaz qui y sont attirés. C'est pourquoi l'atmosphère terrestre a une épaisseur stable.
Histoire de l'atmosphère terrestre

L'histoire de l'atmosphère c'est une séquence de phénomènes physiques et chimiques qui ont conduit à la composition atmosphérique actuelle, à commencer par les gaz éclatés par les volcans primordiaux lors du refroidissement de la planète et de la formation de la croûte terrestre.


Composition de l'atmosphère

L'atmosphère terrestre est l'enveloppe de gaz qui recouvre la planète Terre, retenue par la force de gravité, participant pour l'essentiel à sa rotation: avec une composition chimique variée, elle a une structure assez complexe divisée en cinq couches, appelées sphères. , obtenu sur la base de l'inversion de son gradient thermique vertical, qui partant du bas sont: la troposphère. L'atmosphère est le fluide qui entoure notre planète, et en tant que telle, elle suit le mouvement de rotation et de révolution. C'est donc l'enveloppe la plus externe, qui peut entrer en contact direct avec la matière cosmique et le rayonnement solaire. La composition de l'atmosphère varie en fonction de l'altitude, mais est principalement composée d'azote (78%), d'oxygène (21%), d'argon (0,94%) et. Composition de l'atmosphère terrestre au niveau de la mer (exempte d'humidité et d'impuretés). Les pourcentages indiqués sont en volume. À partir du tableau, il est possible de comprendre que les deux gaz qui sont présents en plus grande quantité dans l'atmosphère terrestre sont l'azote (pour 78,084%) et l'oxygène (pour 20,9476%) suivi de l'argon (0,934%) et du dioxyde de carbone (0,0314%) . De la surface de la planète et jusqu'à environ 100 kilomètres de haut, nous avons la basse atmosphère, également appelée homosphère car sa composition chimique est assez homogène: les mouvements de l'air dans cette région mélangent les gaz, en gardant le rapport entre ses différents constituants La moyenne la composition chimique du sol de l'atmosphère est la suivante: Azote (N 2): 78,08% Oxygène (O 2): 20,95% Argon (Ar): 0,93% Vapeur d'eau (H 2 O): 0,33% en moyenne (allant d'environ 0 % à 5-6%) Dioxyde de carbone (CO 2): 0,0403% (403,3 ± 0,1 ppm) (moyenne mondiale pour 2016) Néon (Ne):.

L'atmosphère terrestre est divisée en 5 couches, appelées sphères, qui par ordre de proximité avec la surface terrestre sont: la troposphère, la stratosphère, la mésosphère, la thermosphère et enfin l'exosphère. La composition chimique de l'atmosphère terrestre change en fonction de la couche: au sol, l'air est principalement composé d'azote (78%. Composition. La composition de l'atmosphère actuelle est très différente de ce que l'on suppose avoir été l'atmosphère primordiale. on pense qu'il contenait du méthane, de l'hydrogène, de l'ammoniac, du dioxyde de carbone, du dioxyde de soufre, de la vapeur d'eau, alors que l'oxygène était presque absent.L'atmosphère primordiale doit alors avoir subi des changements et évoluer vers sa composition actuelle, en raison à la fois de phénomènes géologiques et de événements biologiques. En particulier, à la suite des violents impacts des météorites sur notre planète et des éruptions volcaniques de plus en plus fréquentes, l'atmosphère s'enrichirait de gaz libérés de l'intérieur de la Terre

Atmosphère terrestre - Wikipèdes

  • METEORITES. Une autre fonction importante est de réparer la planète des corps solides arrivant de l'espace. Les météorites sont des fragments de corps célestes qui pénètrent dans l'atmosphère: chaque année des milliers de tonnes de météorites atteignent l'atmosphère. Ici, sous l'effet du frottement avec les gaz présents dans l'atmosphère, elles s'enflamment, se réduisent en poussière pour être inoffensives.
  • anti, pression atmosphérique et humidité absolue et relative
  • ima partie utilisée et retravaillée par tous les organismes vivants

L'atmosphère. Composition et structure de l'atmosphère. C'est l'enveloppe la plus externe du système terrestre. De quoi est-ce fait. D'un mélange gazeux qui s'étend de la surface de la terre à une hauteur de centaines de mètres. Les gaz sont retenus grâce à la force de gravité et participent aux mouvements de la terre. Les humains, les animaux et les plantes utilisent les gaz de l'atmosphère qu'ils respirent pour des processus métaboliques, mais ils réémettent à leur tour des substances qui modifient continuellement sa composition. . Aujourd'hui l'homme contribue à modifier l'atmosphère surtout avec les gaz produits par les activités industrielles, avec la forte consommation d'énergie, avec les processus agricoles et zootechniques (climat) Dans les couches supérieures de l'atmosphère les pourcentages de gaz plus légers croissent (hydrogène, hélium) . Lorsque la terre s'est formée, l'atmosphère avait une composition différente de celle d'aujourd'hui. L'azote et l'oxygène auraient été absents, tandis que l'hydrogène, l'hélium, l'ammoniac et le méthane auraient été les principaux composants de l'atmosphère. L'atmosphère terrestre: résumé

Composition de l'atmosphère. L'air est composé de 21% d'oxygène, 78% d'azote et le reste, environ 1%, d'autres gaz et divers éléments. L'atmosphère est divisée en différents niveaux verticaux déterminés par le. Composition et chimie de l'atmosphère 5.1 Omosphère et hétérosphère. - Dans la zone de l'homosphère, jusqu'à environ 80 km d'altitude, la composition du a. est presque constante, pas très différente de celle de l'air sec et propre au sol, comme indiqué dans le tableau (notez comment l'azote et l'oxygène constituent à eux seuls 99% de l'air.) La composition est cependant, elle est sensiblement différente de celle des traces de gaz présentes sur la Lune. La densité de cette mince trace gazeuse est égale à quelques milliardièmes de celle de la Terre. La température moyenne sur Mercure est de 440 ° C tandis que la pression au sol est d'un milliardième d'atmosphère. En extrayant de la vapeur d'eau et des différentes impuretés présentes en quantités variables, l'air dit sec contient un peu plus de 78% d'azote. Composition chimique de l'atmosphère. L'atmosphère: enveloppe gazeuse qui entoure la Terre et qui est principalement maintenue par la force de gravité, les parties les plus extérieures, en fait, ont tendance à être piégées par le champ magnétique terrestre. Son poids total est supérieur à 5 millions de milliards de tonnes

Vidéo: La composition de l'atmosphère terrestre et ses différents

1. Les couches de l'atmosphère L'atmosphère varie en composition et en caractéristiques et se raréfie progressivement jusqu'à disparaître dans l'espace. Elle s'étend jusqu'à 1000 km d'altitude et peut être divisée en 5 couches superposées qui, à partir de la plus basse, sont: la troposphère, la stratosphère, la mésosphère, la thermosphère Les origines de l'atmosphère terrestre: au départ elle était composée uniquement à partir d'hydrogène et d'hélium. Andrea Tura 21 mars 2017 27960 Visites. Une histoire longue et fascinante qui a conduit à la composition actuelle de l'azote, de l'oxygène et de la vapeur d'eau. Dans la rédaction Mario Giuliacci Atmosphère primordiale. Le Soleil et les planètes qui l'entourent se sont formés il y a environ 5 milliards d'années après l'explosion d'une supernova, c'est-à-dire une très grande étoile, qui avant d'exploser avait généré des éléments lourds à l'intérieur à partir d'hydrogène et d'hélium La composition de l'atmosphère L'atmosphère est une enveloppe gazeuse qui entoure notre planète, constituée d'un mélange de gaz dont deux, l'azote (78%) et l'oxygène (21%), représentent à eux seuls environ 99% de la masse totale, tandis que la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone et une série de gaz mineurs, présents en très petites quantités, constitue le 1% restant 2. L'atmosphère est divisée en cinq bandes 2. L'atmosphère est divisée en cinq bandes 3. La composition actuelle de la troposphère est différente de celle de la atmosphère primitive actuelle La composition de la troposphère est un mélange d'azote (78,09%), d'oxygène (20,94%), de dioxyde de carbone (0,03%) et d'un petit pourcentage d'autres.

atmosphère: composition, couches, pollution de l'air et effet de serre: vidéo éducative à revoir Une nouvelle étude, acceptée pour publication dans The Astrophysical Journal, décrit l'image physique qui expliquerait pourquoi la composition chimique du Soleil varie entre la photosphère, la chromosphère et la couronne, et surtout en correspondance des éruptions solaires. La théorie, proposée et formulée pour la première fois il y a 17 ans, trouverait désormais confirmation dans les observations et jetterait les bases de l'avenir. Fonctions de l'atmosphère. L'atmosphère est essentielle à la vie sur Terre car: Elle protège la Terre des rayonnements cosmiques et ultraviolets: Elle empêche la chaleur du soleil emmagasinée par la Terre pendant la journée de se disperser complètement pendant la nuit La chique des atmosphères. Un chimiste anglais a créé une infographie pratique et claire avec laquelle il explique la composition et les particularités de toutes les atmosphères des planètes qui gravitent autour du Soleil.Il n'oublie pas non plus Pluton, même si depuis des années elle n'est plus considérée comme une planète comme tout autre. Eleonora Ferroni 28/07/2014

COMPOSITION DE L'ATMOSPHÈRE 99,9% en volume - Air (agrégat d'éléments), poids moléculaire M = 28,9. C.Composition de Cassardo-Constant dans la basse atmosphère (homosphère), diminution des composants lourds dans la haute atmosphère (hétérosphère) PRESSION PARTIELLE Hi Atmosphère et climat Épaisseur de la troposphère oscillant entre 120,5 km au-dessus de l'équateur et 8,0 km au-dessus des pôles. Tous les phénomènes météorologiques ont lieu ici. Composition relativement uniforme. La température de l'air baisse rapidement avec l'augmentation de l'altitude. Tropopause - Frontière de transition qui limite les échanges entre la troposphère et les zones supérieures

Composition de l'atmosphère - Chemical-onlin

  • 6 1. COMPOSITION ATMOSPHÉRIQUE DE L'AIR L'air présent dans l'atmosphère n'est jamais sec, mais on dissout une fraction variable, parfois même considérable, de vapeur d'eau généralement fortement surchauffée (air humide), par rapport au site et aux circonstances météorologiques
  • Les couches de l'atmosphère. L'atmosphère (du grec atmòs = vapeur et sfaira = sphère) enveloppe complètement la Terre, constituant une véritable enveloppe qui, sous l'action de la gravité et de la force centrifuge due à la rotation de la Terre, prend une forme sphéroïdale (pensez à la forme de un œuf), aplati aux pôles et gonflé à l'équateur. En cela, il est possible de distinguer 5 couches.
  • Cette seconde atmosphère était probablement composée des mêmes gaz encore émis aujourd'hui par les volcans, à savoir la vapeur d'eau (85%), le dioxyde de carbone (10%) et l'azote (à peine quelques pour cent de fractions). Comme vous pouvez le voir, nous sommes encore loin de la composition actuelle
  • L'air et l'atmosphère - l'air et l'atmosphère pour les écoles primaires, intermédiaires et supérieures
  • En utilisant des météorites primitives (chondrites) comme modèle, un groupe de géophysiciens et de planétologues de l'Université de Washington à Saint-Louis a fait des calculs de dégazage et a montré que l'atmosphère primitive de la Terre était en train de se réduire, remplie de méthane, d'ammoniac, d'hydrogène et de vapeur d'eau. Avec cette découverte, Bruce Fegley et Laura Schaefer donnent une nouvelle vigueur à l'un des plus.
  • atmosphère. Dans l'atmosphère, il existe également de nombreuses autres espèces chimiques à la fois sous forme de gaz et de microparticules solides (particules atmosphériques). En quantités variables, il y a aussi de la vapeur d'eau, H2, O3 (ozone). La variabilité de la composition découle du dynamisme de l'atmosphère et de ses multiples interactions avec

Par conséquent, la composition de l'atmosphère primordiale de la Terre était beaucoup plus complexe qu'aujourd'hui, comme toute une série d'éléments ont été ajoutés aux composants gazeux actuels, à l'état libre ou sous forme de dérivés de carbone, azote, soufre, chlore. , etc., un mélange comparable à ce que l'on peut trouver au voisinage des émissions volcaniques, mais avec. Comment l'atmosphère terrestre s'est-elle formée? Aujourd'hui encore, il n'y a pas de réponse partagée et le débat est toujours ouvert. Des recherches récentes, menées par des scientifiques des universités de Manchester (Royaume-Uni) et de Lorraine (France), publiées dans Nature Communications (et, en résumé, sur le site de l'université anglaise) ont pris en compte de petits échantillons d'air emprisonnés dans des bulles de 'l'eau. Composition chimique de l'atmosphère de Mars. La composition de l'atmosphère de Mars est de 95% de dioxyde de carbone, 2,7% d'azote, 1,6% d'argon et des pourcentages inférieurs d'oxygène, de monoxyde de carbone et de vapeur d'eau (voir le tableau ci-dessous avec le détail des composants) Sa composition est parfaite pour notre survie . Les conditions et la composition de l'atmosphère terrestre sont ce qui rend la vie possible. Par conséquent, il est principalement composé d'oxygène et d'azote, il existe d'autres gaz qui sont une plus petite proportion tels que l'hydrogène, la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone, l'ozone et les gaz rares

Comment se forme l'atmosphère de la Terre - Focus

  • Mini leçon sur la structure et la composition de l'ambiance pour le collège (collège). Evidemment, la vidéo ne remplace pas un ..
  • or, y compris le dioxyde de carbone, qui, comme nous le verrons, sont fondamentaux pour dissuader
  • Une équipe internationale de chercheurs, dirigée par Ralf Tappert, professeur de minéralogie et de pétrographie à l'Université d'Innsbruck, en analysant les résines végétales fossiles a reconstitué la composition de l'atmosphère terrestre au cours des 220 derniers millions d'années
  • La composition de l'atmosphère change à mesure que vous vous éloignez de la Terre et est donc divisée en différentes couches: la troposphère, la stratosphère, la mésosphère, la thermosphère et l'exosphère. Troposphère. C'est la partie de l'atmosphère la plus proche du sol, qui atteint une hauteur d'environ 15 kilomètres de la surface de la terre
  • L'atmosphère et la vie ont toujours été étroitement liées. Grâce à la présence de l'atmosphère entourant la surface de la Terre, notre planète est d'abord protégée de l'action des rayons UV (ultraviolets). Deuxièmement, la composition actuelle de l'atmosphère parvient à maintenir la température moyenne mondiale autour de 15 degrés Celsius: de cette manière, ils sont évités.
  • Les principaux éléments de cette quasi-atmosphère sont le potassium, le sodium, l'oxygène, l'argon, l'hélium et autres. L'interaction entre les particules du vent solaire et la vaporisation de la surface rocheuse provoquée par l'impact météorique est probablement la principale cause de la composition de son atmosphère.
  • Le tableau suivant résume la composition de l'air: Composition de l'air au niveau de la mer (exempt d'humidité et d'impuretés). À partir du tableau, il est possible de comprendre que les deux gaz qui sont présents en plus grande quantité dans l'air sont l'azote (environ 78%) et l'oxygène (environ 21%).

Atmosphère - Wikipèdes

  1. L'atmosphère de la planète est principalement composée d'hydrogène moléculaire et d'hélium, mais sa composition varie à mesure que l'on descend vers l'intérieur de la planète. Dans la région la plus interne, il est composé de 71% d'hydrogène et de 24% d'hélium, tandis que les 5% restants d'ammoniac, de composés du silicium, de carbone, d'hydrocarbures (en particulier de méthane et d'éthane), de sulfure d'hydrogène, d'oxygène, de phosphore et de soufre
  2. Perosino G.C., 2012. Sciences de la Terre (chap. 1 - module II). CREST (à). 1 1 - COMPOSITION CHIMIQUE DE LA TERRE 1.1 - De quoi est faite la Terre La Terre (fig.1.1) peut être divisée comme suit: biosphère, tous les organismes vivant sur Terre, atmosphère, enveloppe gazeuse de la Terre, hydrosphère, eaux de surface (mers, rivières, lacs
  3. de l'atmosphère, sa composition. Nous savons que les planètes terrestres, qui sont à proximité du Soleil, n'ont pas d'atmosphère. Mais que les solides qui comprennent la roche et le métal, ont une certaine masse et des paramètres correspondants. Avec les ballons à gaz, les choses sont très différentes. L'atmosphère de Saturne est la fondation de la sienne Vapeurs, brumes et nuages ​​de gaz infinis se sont rassemblés en une quantité incroyable e.
  4. COMPOSITION DE L'ATMOSPHERE • entre 0 et 100 km - gaz présents partout en pourcentages fixes • azote, oxygène, gaz rares - gaz avec variations en pourcentage sur une longue période • dioxyde de carbone - gaz en quantités variables et à taux préférentiels • ozone, vapeur d'eau, poussière atmosphérique

L'atmosphère terrestre, ses couches et sa composition

  1. la composition chimique de l'atmosphère Elle est le résultat d'une évolution (transformation) à partir de la nébuleuse primordiale qui a donné naissance à la terre. les causes sont: l'activité volcanique (volcans), la photosynthèse (plantes), le rayonnement solaire.
  2. Sciences de la Terre - Atmosphère Caractéristiques de l'atmosphère Composition de l'atmosphère: • azote • oxygène • argon • dioxyde de carbone 3. Sciences de la Terre - Atmosphère Caractéristiques de l'atmosphère Au niveau de la mer, à une température de 20 ° C, la pression atmosphérique est d'environ 1,013 bar. 4
  3. Il y a environ 4,5 milliards d'années, l'atmosphère terrestre avait une composition et une pression similaires à celles d'aujourd'hui sur la planète Vénus. C'est ce qui ressort d'une expérience de laboratoire qui a reconstitué le magma qui constituait la surface de la Terre primordiale et son interaction avec les gaz présents dans l'air à ce moment-là.
  4. L'atmosphère modifiée est obtenue en remplaçant l'air par un mélange de gaz: principalement de l'oxygène, de l'azote et du dioxyde de carbone mais, en théorie, aussi de l'argon, de l'hélium et du protoxyde d'azote, tous les gaz présents dans la directive européenne sur les additifs et indiqués comme gaz de Dépendant sur l'aliment à stocker, le mélange gazeux change: par exemple, les fromages sont emballés avec a.
  5. C'est une véritable tempête créée dans l'atmosphère de Jupiter qui se présente généralement sous la forme d'une tache elliptique de couleur rougeâtre, longue de 25 000 km et haute de 12 000 km. Avec ces dimensions, il ne peut être clairement visible et en fait, il a été remarqué il y a longtemps, il y a plus de 300 ans, lorsque Jupiter a été observé pour la première fois à travers un télescope.

Composition de l'atmosphère terrestre L'atmosphère terrestre est principalement composée d'azote (N 2, 78%), d'oxygène (O 2, 21%) et d'argon (Ar, 1%). Il existe également une myriade d'autres éléments et composés extrêmement réactifs, en plus de la vapeur d'eau (H 2 O, 0 - 7%) et de l'ozone (0, 0 - 0,01%) le gaz dont la diminution, associée à '. Lire sur Sky TG24 l'article Atmosphère de Mars, un mystère de plus de 50 ans dévoilé Mars est entouré d'une atmosphère composée en grande partie de dioxyde de carbone et la pression au sol est d'environ un centième de celle de la Terre. Il est périodiquement fouetté par des vents violents qui génèrent de violentes tempêtes de sable qui modifient l'apparence des dunes et érodent les roches.L'atmosphère de Saturne n'est certainement pas très respirante car elle est composée principalement d'hydrogène et d'hélium, avec une partie de méthane, d'ammoniac et de vapeur d'eau. Sous l'atmosphère, nous trouvons une grande couche d'hydrogène liquide, comme celle de Jupiter, et un petit noyau solide au centre afin que l'on puisse dire en toute sécurité que Saturne n'a pas de surface réelle Les différentes couches de l'atmosphère Publié par Raffo dans Meteorologia 17/12/2011 à 15:41 | Dernière mise à jour: 19/11/2020. L'atmosphère est divisée en couches superposées, chacune caractérisée par une composition et une température particulières. En partant du bas, ils prennent le nom de troposphère, stratosphère, mésosphère, thermosphère et exosphère.La séparation entre une couche et une autre est.

L'ambiance G.M.P.E

À propos de Presse Droits d'auteur Contactez-nous Créateurs Publicité Développeurs Conditions Politique de confidentialité et sécurité Comment fonctionne YouTube Tester les nouvelles fonctionnalités Presse Copyright Contactez-nous Créateurs. Composition atmosphérique. L'atmosphère de Neptune est principalement composée d'hydrogène et d'hélium, avec un peu de méthane. Le méthane fait partie de ce qui donne à Neptune sa teinte bleue brillante, car il absorbe la lumière rouge et réfléchit les couleurs plus bleues. Uranus a également du méthane dans son atmosphère, mais il a un ombrage plus terne

Origine et évolution de l'atmosphère: Atmosphère

Composition air et caractéristiques. L'air est une substance gazeuse que l'on trouve partout: dans les corps solides, dans les corps liquides et tout autour de la Terre. Composition air. Il est formé par un ensemble de gaz en différents pourcentages Ist supérieur Atmosphère [Afficher le diaporama] Partagez-le maintenant! WordPress Facebook Google + Disqus Laisser un commentaire Annuler la réponse. Vous devez être connectés pour poster un commentaire. Contenu non disponible Autoriser les cookies en cliquant sur Accepter dans le bandeau Site de support à l'étude pour enfants et adolescents. Atmosphère d'Uranus. Comme Jupiter et Saturne, Uranus possède également une atmosphère composée majoritairement d'hydrogène moléculaire (85%) et d'hélium (15%). L'atmosphère, qui s'étend sur 30% du rayon de la planète, chevauche un océan d'eau, d'ammoniac et de méthane à une température de 2500 ° K et une pression d'environ 200 atmosphères Atmosphère: composition et changements climatiques Alcide Giorgio di Sarra CLIM -OSS, Casaccia [email protected]

Quelles fonctions remplit l'atmosphère? - LeMieScienze

La composition particulièrement lourde de l'atmosphère détermine une haute pression à la surface, bien supérieure à celle de la Terre, la pression sur Vénus est 90 fois celle de la Terre et atteint des pics entre 90 et 95 atm L'atmosphère U.L.O. (Ultra Low Oxygen / très faible teneur en oxygène) permet au contraire de conserver le produit avec un pourcentage d'oxygène d'environ 1%. Le choix du type d'atmosphère à utiliser dépend du produit (espèce, variété) et de son état physiologique à la récolte La Terre est entourée d'une couche de gaz appelée atmosphère ou communément air dont la composition naturelle est de l'oxygène (21%), azote (environ 78%). Il existe également d'autres gaz en quantités inférieures à 1% au total, comme le dioxyde de carbone (CO2) qui est également le principal régulateur du climat environnemental.Les baleines modifient la composition de l'atmosphère. Aquí están las ballenas en changeant la composition de la atmósfera. Nous avons également parlé de la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. También hemos hablado de concentraciones de dioxido de carbono en la atmósfera Uranus atmosphère: composition. Quelle est l'atmosphère d'Uranus? Les photos prises avec le satellite Voyager 2 sont encore dans les lointaines années 90, nous ont montré des résultats étonnants. Mystérieuse atmosphère verdâtre d'Uranus - c'est ce qui fait de cette planète, à l'exception d'un très petit noyau de rock-métal

Atmosphère - Description

34 rapports: Eau, Amalthée (astronomie), anneaux de Jupiter, anneau de halo, atmosphère de Neptune, comète Shoemaker-Levy 9, Elmer Jacob Reese, exploration de Jupiter, mission du système Europa Jupiter, événements d'impact sur Jupiter, formation de Jupiter, Jupiter (astronomie) , Great Red Spot, HD 209458 b, Hydrogenonium, Impact on Jupiter of June 2010, Impact on Jupiter of July 2009, Juno (probe.


Indice

Les Grecs de l'Antiquité considéraient l'air comme l'un des quatre éléments, mais les premières études scientifiques sur la composition atmosphérique ont commencé au XVIIIe siècle. Des chimistes tels que Joseph Priestley, Antoine Lavoisier et Henry Cavendish ont effectué les premières mesures de la composition de l'atmosphère.

À la fin du XIXe et au début du XXe siècle, l'intérêt s'est déplacé vers la recherche de constituants de très faibles concentrations. Une découverte particulièrement importante pour la chimie atmosphérique a été la découverte de l'ozone par Christian Friedrich Schönbein en 1840.

Au XXe siècle, la science atmosphérique est passée de l'étude de la composition de l'air à la façon dont les concentrations de gaz traces dans l'atmosphère avaient changé au fil du temps et les processus chimiques qui créent et détruisent les composés dans l'air. L'explication de Sydney Chapman et Gordon Dobson sur la formation et le maintien de l'ozone et l'explication du smog par Haagen-Smit en sont deux exemples particulièrement importants.

Actuellement, le focus change à nouveau. La chimie atmosphérique est de plus en plus étudiée dans le cadre du système terrestre. Au lieu de nous concentrer sur la chimie atmosphérique de façon isolée aujourd'hui, nous avons tendance à la considérer comme faisant partie d'un système unique avec le reste de l'atmosphère, de la biosphère et de la géosphère. Un exemple très important de ceci est les liens entre la chimie et le climat dans le sens de la façon dont les effets des changements climatiques influencent la tendance du trou dans la couche d'ozone et vice versa mais aussi l'interaction de la composition de l'atmosphère avec les océans et les écosystèmes terrestres.

Composition moyenne de l'atmosphère sèche, en volume
Gaz pour la NASA, sur nssdc.gsfc.nasa.gov.
Azote 78,084%
Oxygène 20,946%
Argon 0,934%
Vapeur d'eau Très variable
généralement environ 1%
Constituants mineurs en ppm.
Gaz carbonique 383
Néon 18,18
hélium 5,24
Méthane 1,7
Krypton 1,14
Hydrogène 0,55

Remarque: la concentration de CO2 et CH4 varie selon la saison et le lieu de mesure.
La masse moléculaire principale de l'air est de 28,97 g / mol.

Les trois éléments centraux de la chimie atmosphérique sont:

  • Remarques
  • Mesures en laboratoire
  • Créer des modèles

Les progrès dans cette discipline sont souvent motivés par les interactions entre ces composants qui forment un complexe intégré. Par exemple, les observations peuvent nous dire qu'il y a plus de composés chimiques qu'on ne le pensait auparavant. Cela stimule la création de nouveaux modèles et d'études en laboratoire qui augmentent la compréhension scientifique à un point où les observations peuvent être expliquées.

Observation Modifier

Les observations sont fondamentales en chimie atmosphérique pour améliorer la compréhension des phénomènes. Les observations de routine concernant la composition chimique nous renseignent sur les changements de la composition atmosphérique au fil du temps. Un exemple important de ceci est la courbe de Keeling - une série de mesures de 1958 à nos jours qui montre une augmentation constante de la concentration de dioxyde de carbone.

Les observations sont menées dans des observatoires tels que celui du volcan Mauna Loa et sur des plates-formes volantes telles que la British Facility for Airborne Atmospheric Measurements, sur des navires ou sur des montgolfières. Les observations sur la composition atmosphérique sont de plus en plus effectuées par des satellites artificiels équipés d'instruments sophistiqués tels que GOME et MOPITT qui donnent un aperçu global de la pollution atmosphérique et de la chimie. Les observations de surface ont l'avantage de fournir des enregistrements à long terme avec une résolution temporelle élevée, mais sont limitées dans l'espace vertical et horizontal à partir duquel elles fournissent les observations. Certains instruments de surface tels que Lidar peuvent fournir des profils de concentration de composés chimiques et d'aérosols, mais sont encore limités dans la région horizontale qu'ils peuvent couvrir. De nombreuses observations sont disponibles en ligne dans les bases de données d'observation de la chimie atmosphérique.

Mesures en laboratoire Modifier

Les mesures effectuées en laboratoire sont essentielles pour comprendre les sources de polluants et de composés d'origine naturelle. Les études en laboratoire nous indiquent quels gaz réagissent entre eux et à quelle vitesse. Les mesures d'intérêt comprennent les réactions en phase gazeuse, sur les surfaces et dans l'eau. La photochimie qui quantifie la rapidité avec laquelle les molécules sont divisées par la lumière du soleil est également d'une grande importance et quels produits sont des données plus thermodynamiques que les coefficients de la loi de Henry.

Création de modèles Modifier

La simulation informatique est largement utilisée pour synthétiser et vérifier les connaissances théoriques de la chimie atmosphérique. Les modèles numériques résolvent les équations différentielles qui régissent les concentrations de produits chimiques dans l'atmosphère. Ces modèles peuvent être très simples ou très complexes. Un facteur de préférence commun dans la modélisation numérique est entre le nombre de composés chimiques et les réactions chimiques modélisées par rapport à la représentation du transport et des mélanges dans l'atmosphère. Par exemple, un modèle de cage peut inclure des centaines voire des milliers de réactions chimiques mais n'aura qu'une représentation très simple du mélange dans l'atmosphère. En revanche, les modèles 3D représentent la plupart des processus physiques de l'atmosphère, mais en raison des restrictions de ressources informatiques, ils peuvent représenter beaucoup moins de composés chimiques et de réactions. Les modèles peuvent être utilisés pour interpréter les observations, vérifier la compréhension des réactions chimiques et prédire les concentrations futures de composés chimiques dans l'atmosphère. Une tendance actuelle importante est la transformation progressive des modules de chimie atmosphérique en une partie des modèles du système terrestre dans lesquels les liens entre le climat, la composition atmosphérique et la biosphère peuvent être étudiés.

Certains modèles sont construits par des générateurs de code automatiques. Dans cette approche, un ensemble de constituants est choisi et le générateur de code automatique sélectionne les réactions impliquant ces constituants à partir d'un ensemble de bases de données de réactions. Une fois les réactions choisies, une équation différentielle ordinaire (ODE) est automatiquement construite qui décrit leur évolution dans le temps.


Les couches de l'atmosphère terrestre

L'atmosphère terrestre est divisée en 5 couches, appelées sphères, qui par ordre de proximité avec la surface de la terre sont: la troposphère, la stratosphère, la mésosphère, la thermosphère et enfin l'exosphère.

La composizione chimica dell’atmosfera terrestre cambia in base allo strato: al suolo l’aria è composta prevalentemente da azoto (78%), ossigeno (21%), anidride carbonica (0,03%) e tracce di altri gas come il metano, l’idrogeno, l’ozono, il neon.

La troposfera: quella che respiriamo

La troposfera è il primo strato dell’atmosfera terrestre ossia quello più vicino alla superficie del nostro pianeta: noi siamo praticamente immersi nella troposfera, che ha un’alta concentrazione di vapore acqueo. Nella troposfera l’aria continua a muoversi e spostarsi ed infatti è proprio in questo strato che si formano gli eventi metereologici come i venti, la pioggia e le nuvole. In sostanza, la troposfera è la responsabile della vita che c’è sulla Terra: tutte le forme di vita infatti sfruttano alcuni dei gas che la costituiscono (ossigeno, azoto, anidride carbonica, vapore acqueo) per sopravvivere.

La stratosfera: la sfera dell’ozono

La stratosfera è fondamentale perchè composta da uno strato di ozono in grado di filtrare i raggi ultravioletti: se tale strato di gas non fosse presente, con molta probabilità la vita sulla Terra sarebbe impossibile ed è per questo motivo che il problema del Buco dell’ozono suscita serie preoccupazioni all’interno della comunità scientifica. L’eccessiva emissione nell’atmosfera di anidride carbonica non fa che peggiorare la situazione perchè va ad intaccare lo strato di ozono presente nella stratosfera e ad indebolirlo, con conseguenze che a lungo termine potrebbero essere disastrose.

La mesosfera e le meteore

Dopo la stratosfera troviamo la mesosfera: questo strato è spesso attraversato da meteore che però non appena arrivano qui si sciolgono o si vaporizzano, rilasciando ferro e altri minerali sulla superficie terrestre. Le meteore hanno questa reazione perchè entrano in contatto con i gas presenti della mesosfera.

La termosfera e le onde radio

La termosfera è lo strato dell’atmosfera terrestre che contiene la ionosfera: si tratta dello strato dell’atmosfera terrestre in grado di riflettere le onde radio ed è quindi grazie a questo strato che tutti i tipi di onde radio possono rimbalzare su più punti della superficie del nostro Pianeta.

L’esosfera: l’ultima sfera

L’esosfera è l’ultima delle sfere dell’atmosfera terrestre ed è anche la meno conosciuta a livello scientifico. Si trova a più di 600 Km dal suolo e qui la temperatura cinetica è superiore ai 2000°C!


La composizione dell’atmosfera

L’atmosfera è un involucro gassoso che avvolge il nostro Pianeta, costituito da una miscela di gas, due dei quali, l’azoto (78%) e l’ossigeno (21%), da soli rappresentano circa il 99% della massa totale, mentre il vapore acqueo, l’anidride carbonica ed una serie di gas minori, presenti in piccolissime quantità, ne compongono il restante 1%.

Essendo un corpo aeriforme, l’atmosfera tenderebbe ad espandersi, occupando l’infinito spazio a sua disposizione, se non fosse trattenuta in prossimità della superficie terrestre per effetto della forza di gravità. Per fortuna! Perché senza l’atmosfera, efficace barriera protettiva nei confronti dei raggi solari e capace anche di trattenere il calore vicino alla superficie terrestre, sul nostro Pianeta non potrebbe esserci vita.

Anche se non la si può vedere, l’aria ha un peso: la pressione atmosferica rappresenta proprio il peso di una colonna di aria alta quanto l’atmosfera che si estende per molti km sopra la nostra testa. Benché si tratti di un valore elevatissimo – quella che il nostro corpo sopporta è pari all’incirca a 1750 kg! – non la si percepisce, poiché essa agisce allo stesso modo in tutte le direzioni ed è compensata da una pressione identica esercitata verso l’esterno dall’aria che si trova all’interno del nostro corpo.

Il valore della pressione atmosferica è, inoltre, un’informazione molto utile per prevedere il tempo del giorno successivo: un aumento della pressione è tendenzialmente segnale di bel tempo, mentre un calo annuncia più generalmente l’arrivo di un peggioramento.

L’atmosfera è suddivisa in più strati verticali di diverso spessore: Troposfera, Stratosfera, Mesosfera, Termosfera ed Esosfera.

La maggior parte dei fenomeni meteorologici avviene in Troposfera, che si estende dal suolo per una altezza variabile tra 8 km ai Poli e circa 16-20 km all’Equatore. Nella Troposfera la temperatura diminuisce all’aumentare della quota, salvo in particolari situazioni caratterizzate dalla cosiddetta “inversione termica”.

Nella Stratosfera, che si estende sino a 50-60 km, la temperatura cresce all’aumentare della quota in questo strato è presente l’ozono stratosferico, che ha la proprietà di assorbire la radiazione ultravioletta, producendo calore e schermando le radiazioni nocive per la vita terrestre.

Nella Mesosfera, che raggiunge gli 80-90 km e dove gli elementi sono estremamente rarefatti, la temperatura riprende a diminuire.

La Termosfera arriva sino a 500 km e qui la temperatura riprende a crescere con l’aumentare dell’altezza nella parte più alta della Termosfera orbitano la gran parte dei satelliti artificiali e la Stazione Spaziale Internazionale (ISS). All’interno della Termosfera si trova una zona, detta Ionosfera, caratterizzata dalla presenza di particelle cariche: è qui che avvengono le affascinanti aurore polari.

Infine l’Esosfera rappresenta lo strato più esterno dell’atmosfera essa non ha un vero e proprio limite superiore, ma sfuma verso lo spazio.


Indice

  • 1 Descrizione
    • 1.1 Dati tecnici
    • 1.2 Proprietà fisiche
    • 1.3 Composizione
    • 1.4 Maree atmosferiche
  • 2 Suddivisione: strati atmosferici
    • 2.1 Troposfera
    • 2.2 Stratosfera
    • 2.3 Mesosfera
    • 2.4 Termosfera
    • 2.5 Ionosfera
    • 2.6 Esosfera
  • 3 Storia ed evoluzione
  • 4 Note
  • 5 Bibliografia
  • 6 Voci correlate
  • 7 Altri progetti
  • 8 Collegamenti esterni

Dati tecnici Modifica

La massa atmosferica è di circa 5,15 × 10 18 kg , [1] tre quarti della quale è contenuta all'interno dei primi 11 km di altitudine. La pressione atmosferica media al livello del mare, ovvero il peso medio della porzione d'atmosfera soprastante una superficie orizzontale sita al livello del mare diviso l'area di tale superficie, vale 1 013 hPa (1 033 g/cm²). Essa equivale a quella prodotta, alla sua base, da una colonna d'acqua alta poco più di 10 m . Tale valore è adottato come definizione dell'unità di misura della pressione chiamata atmosfera.

Pressione e densità diminuiscono circa esponenzialmente all'aumentare della quota, mentre la variazione della temperatura ha un andamento del tutto particolare, in ragione dell'assorbimento della radiazione solare e di quella terrestre, e secondo la classificazione più utilizzata le inversioni del gradiente termico verticale individuano i confini tra le varie fasce atmosferiche. Il colore blu del cielo è dovuto allo scattering di Rayleigh della componente blu dello spettro visibile della radiazione solare, via via maggiore all'aumentare della densità dell'aria. L'atmosfera terrestre non ha un confine esterno ben definito: essa sfuma lentamente verso lo spazio interplanetario, con il colore che passa progressivamente dall'azzurro al blu, fino al nero intenso del quasi vuoto interplanetario.

Proprietà fisiche Modifica

Composizione Modifica

Tralasciando la presenza nell'atmosfera terrestre di polveri, aerosol e inquinanti di origine antropogenica, essa può essere considerata come una miscela di gas che, nel caso dell'aria secca, cioè priva di vapore acqueo, ha la seguente composizione chimica media al suolo (le percentuali indicate sono in volume): [3]

  • Azoto (N2): 78,084%
  • Ossigeno (O2): 20,946%
  • Argon (Ar): 0,934%
  • Anidride carbonica (CO2): 0,0407% (407 ppm) [4]
  • Neon (Ne): 0,0018% (18 ppm)
  • Elio (He): 0,000524% (5 ppm)
  • Metano (CH4): 0,00016% (2 ppm)
  • Kripton (Kr): 0,000114% (1,1 ppm)
  • Idrogeno (H2): 0,00005% (0,5 ppm)
  • Xeno (Xe): 0,0000087% (0,08 ppm).

A tali gas si aggiunge il vapore acqueo (H2O), la cui percentuale è piuttosto variabile (dallo 0% al 6%), con una media dello 0,33% [senza fonte] , e l'ozono (O3), con concentrazione intorno allo 0,000004% (0,04 ppm) [senza fonte] . Sono anche presenti, in tracce, ossidi di azoto (NO, NO2 N2O), monossido di carbonio (CO), ammoniaca (NH3), biossido di zolfo (SO2) e solfuro di idrogeno (H2S).

Non tutti gli strati hanno le stesse concentrazioni di gas: ad esempio il vapore acqueo è presente quasi soltanto nella troposfera, lo strato più basso, ed è praticamente assente nella termosfera e nell'esosfera, che viceversa contengono quasi tutto l'elio e l'idrogeno. La concentrazione del vapore acqueo in troposfera inoltre non è costante, ma varia anche sensibilmente da luogo a luogo e nel tempo in conseguenza del variare del tempo atmosferico ovvero attraverso i processi di evaporazione e condensazione, tappe intermedie del ciclo dell'acqua. L'ozono è contenuto in massima parte nella stratosfera [5] in cui costituisce un importante strato: l'ozonosfera. La composizione dei gas dell'atmosfera non è sempre stata quella attuale, ma durante la storia della Terra è considerevolmente variata.

Maree atmosferiche Modifica

Le maree atmosferiche di maggior importanza sono prevalentemente generate nella troposfera e nella stratosfera dove l'atmosfera è periodicamente scaldata in seguito all'assorbimento della radiazione solare da parte del vapore acqueo e dell'ozono. Le maree generate sono poi in grado di propagarsi da queste regioni e di salire fino alla mesosfera e alla termosfera. Le maree atmosferiche possono essere misurate come fluttuazioni regolari nel vento, nella temperatura, nella densità e nella pressione. Nonostante le maree atmosferiche abbiano molto in comune con le maree oceaniche si distinguono da queste ultime per due caratteristiche chiave:

  • sono innanzitutto provocate dal riscaldamento dell'atmosfera da parte del Sole, mentre quelle degli oceani sono prevalentemente provocate dal campo gravitazionalelunare. Ciò significa che la maggior parte delle maree atmosferiche hanno periodi di oscillazione legati alla durata di 24 ore del giorno solare, mentre quelle oceaniche hanno periodi più lunghi legati al giorno lunare (tempo tra due transiti lunari successivi) quantificabile in circa 24 ore e 51 minuti.
  • si propagano in un'atmosfera dove la densità varia in modo significativo con l'altitudine. Una conseguenza di ciò è che le loro ampiezze crescono esponenzialmente quando la marea sale in regioni progressivamente più rarefatte dell'atmosfera. Al contrario, la densità degli oceani varia solo leggermente in relazione alla profondità, e quindi le maree non variano necessariamente in ampiezza relativamente alla profondità.

Si noti che nonostante il calore solare sia responsabile della maggior ampiezza delle maree atmosferiche, i campi gravitazionali del Sole e della Luna provocano anch'essi maree atmosferiche. Come per gli oceani, le maree atmosferiche generate dal campo gravitazionale lunare sono molto più ampie di quelle generate dal campo solare (difatti, le seconde possono essere considerate trascurabili). A livello del suolo, le maree atmosferiche possono essere localizzate come oscillazioni lievi, ma regolari della pressione superficiale con periodi di 24 e 12 ore. Tuttavia, a maggiori altitudini, le ampiezze delle maree diventano molto grandi. Nella mesosfera (altezza di

50 – 100 km) le maree atmosferiche possono raggiungere velocità di 50 m/s e sono spesso la maggior causa di movimento dell'atmosfera.

In primo luogo si è soliti suddividere l'atmosfera in tre distinte fasce in base alla sua composizione chimica:

  • l'omosfera compresa tra il suolo e i 100 km di quota dove la composizione chimica media si mantiene pressoché costante [1] a causa dei continui moti di rimescolamento verticale cui è sottoposta. È costituita principalmente da azoto, ossigeno e argon. [5] Nell'omosfera è contenuta il 99,999% della massa dell'intera atmosfera. [5]
  • l'eterosfera al di sopra dei 100 km di quota, dove si trova un'alta concentrazione di ossigeno atomico (O), prodotto a seguito di fenomeni di fotolisi [5]
  • l'esosfera, dove prevale la condizione di equilibrio diffusivo, in virtù del quale la composizione chimica varia con la quota con sempre maggior presenza di gas leggeri quali elio e idrogeno[5] fino a sfumare nel quasi-vuoto interplanetario.

Si è soliti inoltre suddividere l'atmosfera terrestre anche in base all'andamento in funzione della quota dei suoi parametri principali, tra tutti la temperatura.

Troposfera Modifica

È lo strato in cui si verificano quasi tutti i fenomeni meteorologici e contiene l'80% della massa gassosa totale e il 99% del vapore acqueo: l'aria della troposfera è riscaldata dalla superficie terrestre ed ha una temperatura che diminuisce con l'altitudine fino ai circa −55 °C della tropopausa. L'aria degli strati più bassi, che tende a salire, genera grandi correnti convettive da cui hanno origine venti equatoriali costanti (gli alisei) questo effetto si unisce al cosiddetto "effetto Coriolis" dovuto alla rotazione terrestre, generando il resto della circolazione atmosferica e le perturbazioni atmosferiche. [5]

La troposfera ha uno spessore variabile a seconda della latitudine: ai poli è spessa mediamente 8 km mentre 20 km all'equatore. La pressione atmosferica decresce con l'altitudine secondo una legge in prima approssimazione esponenziale oltre i 7–8 km di quota la pressione è tanto bassa che non è più possibile respirare senza l'uso di maschere collegate a bombole di ossigeno. Salendo in quota oltre i 5 km, oltre a pressione e temperatura, diminuisce anche il contenuto di vapore acqueo dell'aria, [1] mentre per quote inferiori ai 5 km l'umidità aumenta con la distanza dal suolo. [1] A un certo punto la temperatura si stabilizza a −55 °C circa: è la tropopausa, la zona di transizione fra troposfera e stratosfera. [5]

La parola troposfera deriva dal greco τρόπος (trópos) che significa "variazione, cambiamento" proprio perché all'interno di questa sfera si trovano tutti quei moti d'aria verticali e orizzontali che rimescolano l'atmosfera stessa e che caratterizzano il mutevole tempo atmosferico. La troposfera è inoltre il luogo della vita oltre che dei fenomeni meteorologici: tutte le piante e tutti gli esseri viventi vivono in essa utilizzando alcuni dei gas che la costituiscono, oltre a beneficiare della radiazione solare incidente.

Stratosfera Modifica

È lo strato atmosferico che sta al di sopra della troposfera e arriva a un'altezza di 50–60 km. Qui avviene un fenomeno chiamato inversione termica: mentre nella troposfera la temperatura diminuisce con l'altezza, nella stratosfera aumenta, fino alla temperatura di 0 °C. Questo fenomeno è dovuto alla presenza di uno strato di ozono (molecola di ossigeno triatomica), l'ozonosfera, che assorbe la maggior parte delle radiazioni solari ultraviolette (UV) (circa il 99%). In alcuni punti dell'ozonosfera lo strato di ozono si è assottigliato (fenomeno del buco nell'ozono, scoperto nella zona antartica) al punto tale che non offre più un'efficace protezione ai raggi ultravioletti che, in queste condizioni, riescono a raggiungere in grande quantità il suolo terrestre.

Questi raggi causano seri danni ai vegetali e in generale a tutti gli esseri viventi. I danni all'uomo possono essere tumori alla pelle e cecità, a causa di danni irreversibili alla retina. Nella stratosfera le componenti sono sempre più rarefatte, il vapore acqueo e il pulviscolo atmosferico diminuiscono esistono ancora alcuni rari fenomeni meteorologici e certi particolari tipi di nubi (ad esempio le nubi madreperlacee).

Mesosfera Modifica

In questa zona, che va dai 50 ai 90 km di quota, l'atmosfera non subisce più l'influsso della superficie terrestre ed è costante a tutte le latitudini. Essa è caratterizzata da una accentuata rarefazione degli elementi gassosi e da un graduale aumento di quelli più leggeri a scapito di quelli più pesanti. In questa parte dell'atmosfera la temperatura riprende a diminuire con l'altezza e raggiunge il valore minimo, variabile tra i −70 e i −90 °C, intorno agli 80 km a questa quota si possono osservare a volte le nubi nottilucenti, costituite probabilmente di cristalli di ghiaccio e minutissime polveri: esse sono visibili durante l'estate, al crepuscolo e si presentano come nubi sottili e brillanti, intensamente illuminate dagli ultimi raggi del Sole. L'osservazione di queste nubi mostra che nell'alta mesosfera esiste un complesso sistema di correnti aeree, ad andamento variabile, che dovrebbero raggiungere velocità fino a 300 km/h .

Connesse a questi moti sono le variazioni di altezza della mesopausa, come avviene anche nella tropopausa e nella stratopausa. In queste condizioni i gas si stratificano per diffusione e la composizione chimica media dell'aria inizia a variare con la quota. Il biossido di carbonio scompare rapidamente, il vapore acqueo ancora più in fretta e anche la percentuale di ossigeno inizia a diminuire con la quota. Aumentano le percentuali di gas leggeri come elio e idrogeno. L'effetto riscaldante dell'ozono è terminato e la temperatura diminuisce sempre più con la quota fino a stabilizzarsi al limite superiore della mesosfera (−80 °C nella mesopausa).

In questo strato hanno origine le "stelle cadenti", cioè i piccoli meteoriti che di solito non riescono a raggiungere la superficie terrestre e bruciano prima di raggiungere la Terra, lasciando scie luminose. Oltre la mesopausa, alla quota di circa 100 km, l'aria è tanto rarefatta da non opporre una resistenza tangibile al moto dei corpi, e diventa possibile muoversi con il moto orbitale. Per questo motivo, in astronautica la mesosfera viene considerata il confine con lo spazio interplanetario.

Termosfera Modifica

La termosfera è lo strato successivo alla mesosfera. La temperatura, dopo l'abbassamento avvenuto nella mesosfera, torna a crescere con la quota. Alcuni dati sperimentali affermano che a un'altezza di circa 300 km la temperatura sarebbe di 1 000 °C. Paradossalmente gli astronauti che si trovano a questa altezza necessitano di indossare delle tute riscaldate per non morire di freddo nonostante il gas circostante abbia una temperatura superiore a quella della tuta e quindi le ceda calore. Questo perché a causa della ridotta densità del gas, la quantità di calore che questo è in grado di fornire alla tuta è nettamente inferiore a quella che la tuta perde per irraggiamento.

Ionosfera Modifica

La ionosfera è lo strato di atmosfera in cui i gas atmosferici sono fortemente ionizzati: è costituita dagli strati esterni dell'atmosfera, esposti alla radiazione solare diretta che strappa gli elettroni dagli atomi e dalle molecole. Contiene, nel suo insieme, una frazione minima della massa gassosa atmosferica, circa l'1% solamente (è estremamente rarefatta), ma ha uno spessore di alcune centinaia di chilometri e assorbe buona parte delle radiazioni ionizzanti provenienti dallo spazio. La temperatura in questo strato sale con l'altitudine, per l'irraggiamento solare, e arriva ai 1 700 °C al suo limite esterno.

Ha una struttura a bande, divise durante il giorno dalla forte radiazione solare che ionizza preferenzialmente gas diversi a quote diverse: durante la notte alcune di queste bande si fondono insieme, aumentando la riflettività radio della ionosfera. Al confine fra mesosfera e ionosfera hanno luogo le aurore polari. La composizione chimica è ancora simile a quella media, con una predominanza di azoto e ossigeno, ma cambia sempre più con l'altitudine. A circa 550 km di quota, questi due gas cessano di essere i componenti principali dell'atmosfera, e vengono spodestati da elio e idrogeno. La ionosfera riveste una grande importanza nelle telecomunicazioni perché è in grado di riflettere le onde radio, aiutandole a propagarsi oltre la portata visibile: tra i 60 e gli 80 km vengono riflesse le onde lunghe, tra i 90 e i 120 le onde medie, tra i 200 e i 250 le onde corte, tra i 400 e i 500 km le onde cortissime.

Esosfera Modifica

È la parte più esterna dell'atmosfera terrestre, dove la composizione chimica cambia radicalmente. L'esosfera non ha un vero limite superiore sfumando progressivamente verso lo spazio interplanetario e arrivando a comprendere parte delle fasce di van Allen. All'interno di essa si può identificare una linea ideale (molto labile e variabile quindi non contemplata ufficialmente) come confine gravitazionale (frangia atmosferica): in corrispondenza esatta di tale linea un oggetto (o meglio il suo baricentro) quando privo di propria forza cinetica rimane stazionario (né cade verso la Terra, né sale verso lo spazio) un oggetto presente sotto tale linea è ancora soggetto alla gravità terrestre ovverosia a una caduta verso la Terra (qualora sia privo di propria forza cinetica si intende) tanto più ci si avvicina a tale linea, tanto più la caduta è lenta, fino a divenire pressoché impercettibile oltrepassata invece, l'oggetto sale verso lo spazio ovvero si allontana dalla Terra [senza fonte] . I suoi costituenti, come già detto, sono perlopiù idrogeno ed elio, in maggioranza particelle del vento solare catturate dalla magnetosfera terrestre (l'idrogeno qualora emesso dalla Terra non raggiunge tale altezza: si ossida in acqua perlomeno raggiunta l'ozonosfera).

Tramite metodi di osservazione indiretti e da calcoli teorici si ricava che la temperatura dell'esosfera aumenta con l'altezza fino a raggiungere, se non addirittura superare, i 2 000 °C (di temperatura cinetica). A causa di questa temperatura, alcune delle molecole presenti raggiungono la velocità di fuga terrestre ( 11,2 km/s ) e sfuggono dall'atmosfera, perdendosi nello spazio.

Lo strato più esterno e rarefatto che fa parte dell'esosfera è detto geocorona e si potrebbe estendere fino ai 630 000 km.

L'attuale composizione chimica dell'atmosfera è il risultato di un'evoluzione della stessa sin dai tempi primordiali: l'attività vulcanica, la fotosintesi, l'azione della radiazione solare, i processi ossidativi e l'attività microbica hanno modificato nel tempo la composizione fino al raggiungimento dell'equilibrio attuale. La prima atmosfera creatasi intorno al pianeta Terra durante la sua formazione era probabilmente costituita dai gas presenti nella nebulosa che ha dato origine al sistema solare, attratti dalla forza di gravità del neonato pianeta. Questa atmosfera doveva essere costituita principalmente da idrogeno (H2), insieme con altri gas come vapore acqueo (H2O), metano (CH4) e ammoniaca (NH3). Dal momento in cui il vento solare del neonato Sole ha spazzato via quel che rimaneva della nebulosa solare, però, con ogni probabilità questa atmosfera primaria è stata spazzata via anch'essa. [6]

La seconda atmosfera del nostro pianeta potrebbe essersi formata dai gas rilasciati, tramite reazioni chimiche, dai materiali solidi che componevano il neonato pianeta Terra. Se la miscela di gas rilasciati era simile a quella rilasciata dal magma durante le eruzioni vulcaniche, questa atmosfera primordiale avrebbe dovuto essere composta principalmente da vapore acqueo (H2O), azoto (N2) e anidride carbonica (CO2). Modelli alternativi, basati sullo studio dei gas rilasciati dall'impatto dei meteoriti sulla Terra in formazione, portano a descrivere un'atmosfera primordiale composta da metano (CH4), idrogeno (H2), vapore acqueo (H2O), azoto (N2) e ammoniaca (NH3). [6]

In seguito al grande impatto che, secondo le teorie più accreditate, ha dato origine alla Luna, l'atmosfera terrestre deve aver subito notevolissimi cambiamenti. Molte rocce provenienti sia dalla Terra sia dal corpo impattante evaporarono, e questo vapore andò ad aggiungersi ai gas presenti nell'atmosfera terrestre per molti anni. Il raffreddamento a seguito del grande impatto portò le sostanze a più alto punto di ebollizione a condensare, formando un oceano di magma sovrastato da un'atmosfera ricca di idrogeno (H2), monossido di carbonio (CO), vapore acqueo (H2O) e anidride carbonica (CO2). Successivamente, con l'abbassarsi della temperatura, l'oceano di magma si solidificò, e anche il vapore acqueo poté condensare e formare gli oceani, al di sotto di una densa atmosfera di anidride carbonica. Questa, col passare del tempo, reagì con le rocce dei fondali oceanici formando carbonati, che vennero via via subdotti dall'attività tettonica. Nel giro di 20 - 100 milioni di anni dall'impatto, la maggior parte dell'anidride carbonica presente sarebbe così stata sequestrata all'interno del mantello. [6]

Nell'eone Archeano, l'atmosfera era probabilmente composta da azoto (N2) e circa 10% di anidride carbonica (CO2), insieme vapore acqueo (H2O) e a modeste quantità (0,1% o più) di idrogeno (H2). Con l'avvento della vita e in particolare della metanogenesi, l'idrogeno è stato via via sostituito con metano (CH4), fino a una concentrazione di almeno lo 0,1%. Il metano e l'anidride carbonica, attraverso l'effetto serra, avrebbero garantito una temperatura superficiale della Terra abbastanza alta da permettere agli oceani di rimanere liquidi, nonostante il Sole fosse meno luminoso di oggi. [7] [8]

Fino a 2,45 miliardi di anni fa l'atmosfera terrestre era priva di ossigeno (O2): la sua presenza nell'atmosfera moderna è dovuta alla fotosintesi operata inizialmente da cianobatteri, ai quali si sono poi aggiunte le alghe e le piante. Man mano che i primi organismi fotosintetici liberavano ossigeno, questo andava a ossidare le rocce della superficie terrestre. Una volta esaurite le sostanze facilmente ossidabili, l'ossigeno ha iniziato ad accumularsi nell'atmosfera terrestre, inizialmente in modeste quantità, poi (a partire da 850 milioni di anni fa) la concentrazione di ossigeno è salita (con diverse fluttuazioni) fino ai valori attuali. [9] L'avvento dell'ossigeno atmosferico, 2,45 miliardi di anni fa, ha probabilmente provocato l'ossidazione del metano atmosferico, e la conseguente diminuzione dell'effetto serra potrebbe aver provocato la glaciazione uroniana. [7] [8]


Video: Making sense of string theory. Brian Greene