Атмосфера және ғарыш
Атмосфера – ғарыштағы денелердің, әсіресе планеталар мен жұлдыздардың айналасындағы газ қабаты. Ғаламдағы бос аймақ кеңістік деп аталады. Атмосфера мен Ғарыш өте қарама-қарсы қасиеттерге ие, себебі біреуінде зат болса, екіншісінде жоқ.
Атмосфера
Егер массивтік денеде жеткілікті гравитация болса, онда дене бетінің айналасында газдардың жиналатыны жиі байқалады. Бұл газ қабатын көбінесе атмосфера деп атайды. Ғаламшарлар, ергежейлі планеталар, табиғи серіктер, астероидтар сияқты жұлдыздарды айналып өтетін көптеген астрономиялық денелердің бетінде газ қабаттары бар екені байқалады. Тіпті жұлдыздардың да атмосферасы бар. Бұл жинақталған газ қабатының тығыздығы дененің гравитациялық қарқындылығына және жүйедегі күн белсенділігіне байланысты. Жұлдыздардың атмосферасы үлкен, ал спутниктерде салыстырмалы түрде жұқа атмосфера болуы мүмкін. Кейбір планеталарда тығыз атмосфера болуы мүмкін.
Күннің атмосферасы күннің көрінетін бетінен тыс тарайды және оны тәж деп атайды. Жоғары радиация мен температураның әсерінен ондағы материалдың барлығы дерлік плазмалық күйде болады. Венера мен Марс сияқты жердегі планеталардың атмосферасы айтарлықтай тығыз. Джовиан планеталары өте тығыз және үлкен атмосфераға ие. Күн жүйесіндегі Ио, Каллисто, Еуропа, Ганимед және Титан сияқты кейбір серіктердің атмосферасы бар. Гном планеталары Плутон мен Церера өте жұқа атмосфераға ие.
Жердің өзіндік ерекше және динамикалық атмосферасы бар. Ол планетадағы тіршілік үшін қорғаныс қабаты ретінде әрекет етеді. Ол күннің ультракүлгін сәулеленуінен планетаның бетін қорғайды. Сондай-ақ, планета қабылдаған жылу энергиясының бір бөлігін сақтау арқылы планетаның температурасы жоғары деңгейде сақталады. Күнге қатысты биіктік пен жағдайға байланысты температураның шектен тыс айырмашылығы атмосфераның конвективті табиғаты арқылы реттеледі. Атмосфераға байланысты теңіз деңгейіндегі орташа қысым 1,0132×105Nm-2
Жер атмосферасының құрамы келесідей;
Газ |
Дыбыс |
|---|---|
| Азот (N2) | 780, 840 ppm (78,084%) |
| Оттегі (O2) | 209, минутына 460 бет (20,946%) |
Аргон (Ар) |
9, 340 бет/минв (0,9340%) |
|
Көмірқышқыл газы (CO2) |
394,45 ppmv (0,039445%) |
Неон (Не) |
18,18 ppmv (0,001818%) |
Гелий (Ол) |
5,24 бет/минв (0,000524%) |
| Метан (CH4) | 1,79 бет/минв (0,000179%) |
Криптон (Kr) |
1,14 бет/минв (0,000114%) |
| Сутегі (H2) | 0,55 бет/минв (0,000055%) |
| Азот оксиді (N2O) | 0,325 ppmv (0,0000325%) |
Көміртек тотығы (СО) |
0,1 бет/минв (0,00001%) |
Ксенон (Xe) |
0,09 ppmv (9×10−6%) (0,000009%) |
| Озон (O3) | 0,0-0,07 ppmv (0 - 7×10−6%) |
|
Азот диоксиді (NO2) |
0,02 ppmv (2×10−6%) (0,000002%) |
| Йод (I2) | 0,01 ppmv (1×10−6%) (0,000001%) |
Жер атмосферасы
Құрылымдық жағынан жер атмосферасы әр аймақтың физикалық қасиеттеріне қарай бірнеше қабаттарға бөлінеді. Атмосфераның негізгі қабаттары: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера және экзосфера.
Тропосфера атмосфераның ең ішкі қабаты болып табылады және полюстерде теңіз деңгейінен шамамен 9000 м және экватордың айналасында 17000 м биіктікте жатыр. Тропосфера атмосфераның ең тығыз аймағы және атмосфераның жалпы массасының шамамен 80%-ын қамтиды.
Стратосфера тропосфераның үстіндегі қабат және олар тропопауза деп аталатын аймақпен бөлінген. Ол тропопаузадан теңіз деңгейінен 51000м-ге дейін созылып жатыр. Оның құрамында атақты озон қабаты бар және осы қабаттың ультракүлгін сәулесін сіңіруі планета бетіндегі тіршілікті қорғайды. Стратосфераның шекарасы стратопауза деп аталады.
Мезосфера стратосфераның үстінде жатыр және стратопаузадан теңіз деңгейінен 80000-85000 м биіктікке дейін созылады. Мезосферада температура биіктікке қарай төмендейді. Мезосфераның үстіңгі қабаты жер бетіндегі ең суық жер болып саналады, ал температура 170К дейін төмен болуы мүмкін. Мезосфераның жоғарғы шекарасы - мезопауза.
Термосфера, ол мезосфераның үстіндегі қабат, мезопаузаның шегінен асып түседі. Термосфераның нақты биіктігі күн белсенділігіне байланысты. Бұл аймақтың температурасы газдың төмен тығыздығы нәтижесінде биіктікке қарай артады. Молекулалар бір-бірінен алшақ, ал күн радиациясы бұл молекулаларға кинетикалық энергия береді. Молекулалардың жоғарылаған қозғалысы температураның өсуі ретінде тіркеледі. Термосфераның жоғарғы шекарасы - термопауза. Халықаралық ғарыш станциясы термосфераның ішінде жерді айналып жүр.
Атмосфераның термопаузадан тыс аймағы экзосфера деп аталады. Бұл жер атмосферасының ең жоғарғы қабаты және төменгі атмосфералық аймақтармен салыстырғанда өте жұқа. Ол негізінен сутегі мен гелийден және атомдық оттегінен тұрады. Экзосферадан тыс аймақ - ғарыш кеңістігі.
Бос орын
Жер атмосферасынан тыс кеңістікті ғарыш кеңістігі деп атауға болады. Дәлірек айтқанда, жұлдыздар арасындағы бос кеңістіктер кеңістік деп аталады. Жер тұрғысынан алғанда, ғарыш кеңістігі басталатын жерде шекара жоқ. (Кейде экзосфераның өзі ғарыш кеңістігінің бір бөлігі ретінде қарастырылады)
Кеңістік мінсіз вакуум дерлік, ал температура абсолютті нөлге жақын. Кеңістіктің орташа температурасы 2,7 К. Сондықтан ғарыштық орта тіршілік формалары үшін жау болып табылады (бірақ кейбір тіршілік формалары бұл жағдайларда өмір сүре алады, мысалы, тардиградтар). Сонымен қатар, кеңістіктің шекарасы жоқ. Ол көрінетін ғаламның шекарасына дейін созылады. Демек, ғарыш біздің көзге көрінетін көкжиектен асып түседі.
Оқуға және анықтама алуға ыңғайлы болу үшін ғарыш кеңістігі де әртүрлі аймақтарға бөлінген. Ғарыштың планетаның айналасындағы аймақ геоғарыш деп аталады. Күн жүйесінің планеталары арасындағы кеңістік планетааралық кеңістік деп аталады. Жұлдызаралық кеңістік – жұлдыздар арасындағы кеңістік. Галактикалар арасындағы кеңістік галактикааралық кеңістік деп аталады.
Атмосфера мен ғарыштың айырмашылығы неде?
• Атмосфера – жеткілікті ауырлық күші бар массаның айналасында жиналған газ қабаты. Кеңістік – жұлдыздар арасындағы бос орын немесе атмосферадан тыс аймақ.
• Атмосфера газ молекулаларынан тұрады және температура теңіз деңгейінен биіктікке байланысты өзгереді. Биіктікке қарай атмосфераның тығыздығы да азаяды. Атмосфералар өмірге қолдау көрсете алады.
• Кеңістік бос және тамаша шаңсорғыш дерлік. Атмосфера газдардан тұрады және ең төменгі беттік деңгейде максимумнан биіктікке қарай қысым төмендейді.
• Кеңістіктің температурасы абсолютті нөлге жақын, ол 2,7 Кельвин. Атмосфераның температурасы ғарыш кеңістігінен жоғары және жұлдыздың түріне, жұлдыздан қашықтығына, тартылыс күшіне, дененің (планета) өлшеміне және жұлдыз белсенділігіне байланысты.
