Θερμόσφαιρα

Η Θερμόσφαιρα (thermosphere) είναι το τέταρτο στρώμα της ατμόσφαιρας της Γης και αρχίζει πάνω από τη μεσόπαυση, που είναι η ανώτατη επιφάνεια της μεσόσφαιρας, σε ύψος 80 - 90 χιλιόμετρα. Η θερμοκρασία στο στρώμα αυτό διαπιστώθηκε ότι αυξάνει αλματωδώς μέχρι τα 400 - 500 χλμ. και αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο ονομάστηκε «θερμόσφαιρα». Το μέγιστο ύψος που φτάνει η θερμόσφαιρα, που είναι και η διαχωριστική επιφάνεια μεταξύ της θερμόσφαιρας και του τελευταίου ατμοσφαιρικού στρώματος, της εξώσφαιρας, καλείται θερμόπαυση (θεωρητική ζώνη οριοθέτησης, ελάχιστου πάχους) και είναι στα 800 χιλιόμετρα.

Η θερμοκρασία στη θερμόσφαιρα αρχίζει από τους -92 °C μετά τη μεσόπαυση και φθάνει μέχρι και τους 2.000 °C στα 400 χλμ. ή ενίοτε ακόμα και τους 2.500 °C. Στο μέγιστο ύψος των 800 χλμ. όπου επεκτείνεται, η γήινη ατμόσφαιρα είναι εκεί τόσο αραιή που μόνο ελάχιστα μόριά της ευρίσκονται, τα οποία βαθμιαία αναμιγνύονται με τον ηλιακό άνεμο που διαχέεται στο Ηλιακό σύστημα.

Επίσης, από του ύψους των 80 χλμ. και μέχρι τα 800 χλμ. υπάρχει μεγάλος αριθμός ιόντων και ελεύθερων ηλεκτρονίων και, κατά συνέπεια, η περιοχή αυτή ονομάζεται και ιονόσφαιρα. Εντός της ιονόσφαιρας και σε διάφορα ύψη παρατηρούνται πυκνώσεις ιόντων και ηλεκτρονίων που σχηματίζουν τα λεγόμενα ιονοσφαιρικά στρώματα, που καθίστανται απαραίτητα στις τηλεπικοινωνίες μεγάλων αποστάσεων, λόγω του ότι αντανακλούν ορισμένα είδη ραδιοκυμάτων, κυρίως τα μεσαία και βραχέα κύματα, και τα στέλνουν πίσω στην επιφάνεια της Γης.

Επειδή η ατμόσφαιρα έχει ελάχιστη πυκνότητα σε αυτό το ύψος, η υψηλή «θερμοκρασία» της θερμόσφαιρας δεν αναφέρεται σε «ζέστη» όπως τη γνωρίζουμε εμπειρικά - ένας άνθρωπος στη θερμόσφαιρα θα αισθανόταν κρύο, ακριβώς διότι η ατμόσφαιρα είναι τόσο αραιή που η θερμότητα δεν μπορεί να μεταδοθεί μεταξύ των μορίων. Η υψηλή της θερμοκρασία, αναφέρεται στη μέση κινητική ενέργεια των μορίων της ατμόσφαιρας που βρίσκεται σε αυτό το ύψος, και η οποία είναι υψηλή γιατί τα μόρια απορροφούν ηλιακή ακτινοβολία και αλληλεπιδρούν με τα σωματίδια του ηλιακού ανέμου. Στην πράξη, ωστόσο, ένα τυπικό θερμόμετρο στη θερμόσφαιρα, ιδίως την νύχτα, θα έδειχνε θερμοκρασίες αρκετά κάτω από τους 0 °C.

Η θερμόσφαιρα είναι η περιοχή όπου βρίσκεται ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός και όπου κινούνται τα διαστημικά λεωφορεία και οι τεχνητοί δορυφόροι.

Ιστορία 
Μέχρι το έτος 1948, η μεσόσφαιρα εθεωρείτο το τρίτο και τελευταίο ανώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας, το λεγόμενο και εξώσφαιρα. Στις αρχές του 1949 όμως, έγιναν διάφορες ανακοινώσεις, ιδίως Αμερικανών επιστημόνων, κατά τις οποίες στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, σε αντίθεση με τα όσα ήταν τότε γνωστά, επικρατούν υψηλές θερμοκρασίες.

Σε μια συνεδρίαση του Αμερικανικού Ινστιτούτου Αεροναυτικών Επιστημών τον Μάρτιο του 1949, υποστηρίχθηκε ότι από το ύψος των 50 μιλίων / 80 χιλιομέτρων και άνω, η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας ανέρχεται ταχέως κατά 3 και πλέον βαθμούς Κελσίου ανά χιλιόμετρο, με αποτέλεσμα σε ύψος 250 χιλιομέτρων να επικρατεί θερμοκρασία άνω των 500 °C.

Ατμόσφαιρα