Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom zijn gasmoleculen zo zeldzaam in de exosfeer?

In de buitenste laag van de atmosfeer van de aarde, bekend als de exosfeer, zijn gasmoleculen inderdaad zeldzaam. Dit komt vooral door de volgende factoren:

1. Lage dichtheid :De exosfeer markeert het bovenste deel van de atmosfeer, waar de dichtheid van gasdeeltjes extreem laag is. Naarmate je verder van het aardoppervlak verwijderd raakt, verzwakt de zwaartekracht, wat leidt tot een snelle afname van de atmosferische dichtheid. Deze lage dichtheid in de exosfeer betekent dat er minder gasmoleculen per volume-eenheid zijn vergeleken met lagere atmosferische lagen.

2. Ontsnappingssnelheid :Aan de rand van de exosfeer wordt de zwaartekracht van onze planeet zwakker. Als gevolg hiervan kunnen gasmoleculen gemakkelijker de ontsnappingssnelheid bereiken. Ontsnappingssnelheid verwijst naar de minimale snelheid die een object nodig heeft om de zwaartekracht van de aarde te overwinnen en de atmosfeer te verlaten. Gasmoleculen die deze snelheid bereiken, kunnen de ruimte in ontsnappen, waardoor in de loop van de tijd geleidelijk aan atmosferische deeltjes verloren gaan.

3. Aanvaringen met hoge energie :De exosfeer wordt blootgesteld aan intense zonnestraling en energetische deeltjes uit de ruimte, zoals zonnewind en kosmische straling. Deze deeltjes kunnen botsen met gasmoleculen, waardoor energie wordt overgedragen en ze sneller bewegen. Als deze botsingen voldoende energie opleveren, kunnen de moleculen de zwaartekracht van de aarde overwinnen en de ruimte in ontsnappen, waardoor het aantal gasdeeltjes in de exosfeer verder wordt verminderd.

4. Dissociatie en ionisatie :De hoogenergetische ultraviolette (UV) straling van de zon kan ook leiden tot de dissociatie en ionisatie van gasmoleculen in de exosfeer. Dissociatie vindt plaats wanneer een molecuul zich splitst in zijn samenstellende atomen, terwijl ionisatie optreedt wanneer een atoom elektronen verliest of wint en elektrisch geladen raakt. Deze processen verminderen de concentratie van stabiele gasmoleculen in de exosfeer verder.

Samenvattend draagt ​​de combinatie van lage dichtheid, ontsnappingssnelheid, botsingen met hoge energie en dissociatie en ionisatie bij aan de zeldzaamheid van gasmoleculen in de exosfeer van de aarde.