Вчені розповіли, де закінчується Земля та починається космос

Коли альпіністи підіймаються на Еверест, вони зазвичай беруть із собою кисневі балони. Вони потрібні, тому що чим ближче ви наближаєтеся до краю земної атмосфери, тим менше кисню там доступно, пише Live Science.

Це лише один приклад того, наскільки мінлива атмосфера Землі. Цей приклад також демонструє елементний склад її шарів, від тропосфери, поблизу рівня моря, до екзосфери, в її найвіддаленіших областях.

За даними Національної метеорологічної служби місце, де закінчується та починається кожен шар земної атмосфери, визначають чотири ключові характеристики: зміна температури, хімічний склад, щільність та рух газів.

Де закінчується земна атмосфера та починається космос

За даними NASA, кожен із шарів атмосфери грає свою роль у захисті всіх видів життя на Землі, наприклад, блокує смертельно небезпечне космічне випромінювання.

У міру віддалення від Землі атмосфера стає менш щільною. Також змінюється її склад. Легші атоми й молекули починають переважати, тоді як важкі молекули залишаються ближче до Землі.

Як зазначає фізик Катріна Боссерт з Університету штату Аризона, коли ви підіймаєтеся в атмосферу, тиск чи вага атмосфери над вами швидко слабшає. Попри те, що пасажирські літаки мають герметичні салони, швидкі зміни висоти можуть вплинути на тонку євстахієву трубу в пасажирів, що з'єднує вухо з носом та горлом. Ось чому людям закладає вуха під час зльоту. Зрештою, повітря стає занадто розрідженим, щоб звичайні літаки взагалі могли літати. До того ж такі літальні апарати не можуть створювати достатньої підіймальної сили.

Область, яку вчені визначили як кінець атмосфери та початок космосу, називається лінія Кармана, названа на честь Теодора фон Кармана, американського фізика угорського походження, який у 1957 році став першою людиною, яка спробувала визначити кордон між Землею та космічним простором.

Ця лінія, враховуючи, що вона позначає кордон між Землею та космосом, не лише вказує, де є межі можливостей літаків. Вона також має вирішальне значення для вчених та інженерів для з'ясування того, як утримувати космічні кораблі та супутники на орбіті навколо Землі.

Лінія Кармана — це приблизна область, що позначає висоту, вище за яку супутники зможуть обертатися навколо Землі, не згоряючи й не падаючи з орбіти, перш ніж здійснять оборот навколо Землі хоча б один раз. Лінія Кармана знаходиться на висоті 100 км над рівнем моря.

Різні фактори, такі як розмір і форма супутника, відіграють роль у визначенні того, який опір повітря він відчуватиме і, отже, його здатність успішно обертатися навколо Землі.

Зазвичай супутники, що знаходяться на низькій навколоземній орбіті через кілька років, падають з орбіти через гальмування верхніх шарів атмосфери Землі, що поступово уповільнюють орбітальну швидкість. Низька навколоземна орбіта — класифікація, яка, як правило, присвоюється супутникам на висоті менше ніж 2000 км, але іноді на висоті до 160 км над Землею.

Однак це не означає, що атмосферу Землі неможливо виявити за межами 1000 км.

"Атмосфера не може просто так взяти й зникнути, як тільки ви потрапите в область, де обертаються супутники. До того, як ознаки земної атмосфери зникнуть, пройдуть тисячі та тисячі кілометрів. Зовнішні атоми земної атмосфери, атоми водню, з яких складається її геокорона" (найвіддаленіша область атмосфери), можуть простягатися навіть за межі Місяця", — підсумували вчені.