Was ist die obere Atmosphäre?
Die obere Atmosphäre wird allgemein als die Region der Thermosphäre angesehen, die die dünne äußere Schicht der Erdatmosphäre ist, die sich von etwa 90 Kilometern bis zu 604 Kilometern erstreckt. Raumfahrzeuge wie die Internationale Raumstation (ISS) oder das US Space Shuttle kreisen normalerweise in der oberen Atmosphäre mit einer Reichweite von 225 Kilometern. Im Gegensatz dazu bewegen sich Verkehrsflugzeuge in der viel tiefer gelegenen Stratosphäre, die sich bis zu einer maximalen Höhe von 50 Kilometern erstreckt, in der die Ozonschicht der Erde vorhanden ist.
Während die Luftkonzentration der oberen Erdatmosphäre in der Thermosphäre sehr gering ist im Vergleich zu dem, was Menschen auf der Erdoberfläche erleben, ist diese Atmosphäre aufgrund der Strahlung, die sie von der Sonne empfängt, auch sehr heiß. Schätzungen für atmosphärische Gase in der oberen Thermosphäre gehen von einer Temperatur von bis zu 2.000 ° Celsius aus. Aufgrund der Seltenheit atmosphärischer Gase auf diesem Niveau wird ihre Wärme jedoch nicht an Objekte weitergeleitet, die durch die Region strömen.
Eine fünfte Schicht der oberen Atmosphäre, die mit dem Vakuum des Raums verschmilzt und oft nicht als Teil der tatsächlichen Atmosphäre betrachtet wird, ist die Exosphäre. Die Luftdichte der Exosphäre ist extrem niedrig und die Region erstreckt sich von etwa 604 Kilometern bis zu 9.978 Kilometern. Die Exosphäre verschmilzt mit Regionen des Van-Allan-Strahlungsgürtels darüber, einem Bereich stark geladener magnetischer Partikel, die vom Erdmagnetfeld erzeugt und dort gehalten werden. Die Exosphäre ist so dünn, dass in höheren Regionen nur etwa ein Atom Luft oder Wasserstoff pro Kubikzentimeter Raum vorhanden ist und über 50% dieser Moleküle schließlich in den Weltraum entweichen. Die Region wird für viele Satelliten mit niedriger Umlaufbahn verwendet, die von den verdünnten Gasen nicht betroffen sind.
Einer der einzigartigen Aspekte der oberen Atmosphäre ist, dass hier Polarlichter wie Aurora Borealis und Aurora Australis oder Nordlichter und Südlichter beheimatet sind, die innerhalb eines Breitengrades von 10 ° bis 20 ° des Nordens oder am deutlichsten sichtbar sind Südpole. Die Lichter werden durch magnetische Effekte erzeugt, die die Erde erzeugt, wenn sie auf dieser Ebene mit dem Sonnenwind und den atmosphärischen Gasen in Wechselwirkung tritt. Die Farben, die die Lichter in der oberen Atmosphäre anzeigen, hängen von der Art der Luftmoleküle ab, die betroffen sind, wobei grüne bis bräunlich-rote Farben durch Sauerstoff erzeugt werden, Blau aus ionisiertem Stickstoff und Rot aus Stickstoff in einem Zustand niedrigerer Energie.