ЭКЗОСФЕРА

Автор: 16.10.2010

ekzosfera ЭКЗОСФЕРА

ЭКЗОСФЕРА

ЭКЗОСФЕРА — область верхней атмосферы, где длина свободного пробега нейтральных частиц в горизонт, направлении превышает шкалу высот с вероятностью более половины. Вблизи нижней границы Э. длина свободного пробега существенно зависит от направления движения. В случае движения частицы в Э. вверх внутри конуса убегания весьма вероятно, что эта частица без соударений выйдет из пределов плотной атмосферы, т. е. испарится; раствор конуса убегания возрастает с ростом высоты. Такая частица в зависимости от величины и направления скорости, полученной при последнем соударении, может двигаться либо по более или менее вытянутой эллиптической траектории вокруг Земли (в этом случае частица рано или поздно возвращается в атмосферу Земли), либо по гиперболич. или параболич. траектории (когда частица диссипарует, т. е. будет безвозвратно потеряна в межпланетном пространстве). Скорость процесса испарения быстрых частиц из плотной атмосферы в Э. резко возрастает с ростом темп-ры атмосферы. Из-за относительно малой массы и, следовательно, относительно большой величины тепловой скорости испарению (как и диссипации) подвержены в первую очередь нейтральные атомы водорода. Скорость испарения атмосферы определяется при этом скоростью подвода атомов водорода к нижней границе Э. путем их диффузии снизу. При очень высоких темп-pax (примерно более 3000° К) возможно заметное испарение и диссипация атомов гелия. Поэтому на больших расстояниях от Земли (примерно более 2000—3000 км) нейтральную Э. образуют почти исключительно атомы водорода, на более низких высотах заметную долю составляют атомы гелия, а еще ниже — также и атомы кислорода. Роль аккреции нейтральных атомов в Э., по-видимому, невелика.

Кроме описанных частиц с траекториями, напоминающими трассы космических ракет, заметную долю в Э. могут составлять атомы-спутники, обладающие эллиптич. траекториями, не опускающиеся ниже основания Э. Время существования таких атомов-спутников ограничивается редкими (но все же случающимися) соударениями с др. частицами Э. или ионизацией этих атомов при соударении с энергичными заряженными частицами, имеющимися в магнитосфере, либо под действием солнечного УФ излучения.
Распределение концентрации нейтральных атомов водорода пн , найденное путем измерений рассеянного излучения в УФ линии водорода на расстоянии R в единицах радиуса Земли Re (Re = 6,38 тыс. км), но измерениям на АМС «Зонд-1» в 1964, характеризуется след. данными:

Д      1.25      1,50         2      3      4      5      6    10

пн 650       360       190     84     51     30     26      15

В области Э., строго говоря, невозможно определить темп-ру нейтральных частиц как величину, пропорциональную ср. квадрату их скорости, поскольку эта ср. скорость в разл. направлениях неодинакова. Иногда Э. наз. ту область пространства, где соударениями между частицами можно пренебречь. Это менее строгое определение, не позволяющее указать нижнюю границу Э. Встречается также подразделение на атмосферу, где соударения, диффузия и т. п. определяют распределение частиц с высотой, и Э., где соударения практически отсутствуют. Однако такое подразделение ошибочно потому, что соударения все же играют важную роль и в Э. (особенно для атомов-спутников), а также и потому, что к атмосфере Земли (как и Солнца) следует причислять также и геокорону с Э., генетически и физически связанную с нижележащей плотной атмосферой.