एक्सोस्फीयर: विशेषताएँ, संरचना, कार्य और तापमान - वातावरण - 2025

बहिर्मंडल एक ग्रह या एक उपग्रह के वातावरण की सबसे बाहरी परत, बाह्य अंतरिक्ष के साथ ऊपरी सीमा या सीमा का गठन है। ग्रह पृथ्वी पर, यह परत थर्मोस्फीयर (या आयनोस्फीयर) से ऊपर फैली हुई है, जो पृथ्वी की सतह से 500 किमी ऊपर है।

स्थलीय एक्सोस्फीयर लगभग 10,000 किमी मोटी है और यह उन गैसों से बहुत अलग है जो पृथ्वी की सतह पर सांस लेने वाली हवा से बनती हैं।

चित्र 1. पृथ्वी के वायुमंडल की परतें। स्रोत: Esteban1216, विकिमीडिया कॉमन्स से, एक्सोस्फीयर में गैसीय अणुओं का घनत्व और दबाव दोनों न्यूनतम होते हैं, जबकि तापमान अधिक होता है और स्थिर रहता है। इस परत में गैसों को फैलाया जाता है, बाहरी स्थान में बच जाता है।

विशेषताएँ

एक्सोस्फीयर पृथ्वी के वायुमंडल और इंटरप्लेनेटरी स्पेस के बीच संक्रमण परत का गठन करता है। इसकी बहुत ही दिलचस्प भौतिक और रासायनिक विशेषताएं हैं, और यह ग्रह पृथ्वी की सुरक्षा के महत्वपूर्ण कार्यों को पूरा करता है।

व्यवहार

एक्सोस्फीयर की मुख्य परिभाषित करने वाली विशेषता यह है कि यह वायुमंडल की आंतरिक परतों की तरह गैसीय तरल पदार्थ की तरह व्यवहार नहीं करता है। इसे बनाने वाले कण लगातार बाहरी अंतरिक्ष में भाग रहे हैं।

एक्सोस्फीयर का व्यवहार व्यक्तिगत अणुओं या परमाणुओं के एक सेट का परिणाम है, जो पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में अपने स्वयं के प्रक्षेपवक्र का पालन करते हैं।

वातावरण के गुण

वातावरण को परिभाषित करने वाले गुण हैं: दबाव (P), घटक गैसों का घनत्व या सघनता (अणुओं की संख्या / V, जहां V की मात्रा है), संरचना और तापमान (T)। वायुमंडल की प्रत्येक परत में ये चार गुण भिन्न होते हैं।

ये चर स्वतंत्र रूप से कार्य नहीं करते हैं, लेकिन गैस कानून द्वारा संबंधित हैं:

पी = डीआरटी, जहां डी = अणुओं की संख्या / वी और आर गैस स्थिरांक है।

यह कानून तभी पूरा होता है जब गैस बनाने वाले अणुओं के बीच पर्याप्त टक्कर हो।

वायुमंडल की निचली परतों (ट्रोपोस्फीयर, स्ट्रैटोस्फीयर, मेसोस्फीयर और थर्मोस्फीयर) में, इसे बनाने वाली गैसों के मिश्रण को गैस या द्रव के रूप में माना जा सकता है जिसे संकुचित किया जा सकता है, जिसका तापमान, दबाव और घनत्व कानून के माध्यम से संबंधित है। गैसों।

पृथ्वी की सतह से ऊंचाई या दूरी बढ़ाने से, गैस के अणुओं के बीच दबाव और टकराव की आवृत्ति में काफी कमी आती है।

600 किमी की ऊंचाई और इस स्तर के ऊपर, वातावरण को एक अलग तरीके से माना जाना चाहिए, क्योंकि यह अब गैस या एक सजातीय तरल पदार्थ की तरह व्यवहार नहीं करता है।

एक्सोस्फीयर की भौतिक स्थिति: प्लाज्मा

एक्सोस्फीयर की भौतिक स्थिति प्लाज्मा की होती है, जिसे एकत्रीकरण या पदार्थ की भौतिक स्थिति के चौथे राज्य के रूप में परिभाषित किया गया है।

प्लाज्मा एक तरल अवस्था है, जहाँ व्यावहारिक रूप से सभी परमाणु आयनिक रूप में होते हैं, अर्थात सभी कणों पर विद्युत आवेश होते हैं और मुक्त इलेक्ट्रॉन मौजूद होते हैं, किसी अणु या परमाणु के लिए बाध्य नहीं होते हैं। इसे सकारात्मक और नकारात्मक विद्युत आवेशों वाले कणों के एक तरल माध्यम के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, विद्युत रूप से तटस्थ।

प्लाज्मा महत्वपूर्ण सामूहिक आणविक प्रभावों को प्रदर्शित करता है, जैसे कि चुंबकीय क्षेत्र में इसकी प्रतिक्रिया, किरणों, तंतुओं और दोहरी परतों जैसी संरचनाएं बनाना। प्लाज्मा की भौतिक स्थिति, आयनों और इलेक्ट्रॉनों के निलंबन के रूप में मिश्रण के रूप में, बिजली का एक अच्छा कंडक्टर होने का गुण है।

यह ब्रह्माण्ड में सबसे आम भौतिक अवस्था है, जो अंतःप्राणिक, अंतरापर्णी और अन्तरजालीय प्लास्मा का निर्माण करती है।

चित्रा 2. पृथ्वी का वातावरण, पृष्ठभूमि में चंद्रमा। स्रोत: नासा, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से

रासायनिक संरचना

वायुमंडल की संरचना पृथ्वी की सतह से ऊंचाई या दूरी के साथ बदलती है। संरचना, मिश्रण की स्थिति और आयनीकरण की डिग्री वातावरण की परतों में ऊर्ध्वाधर संरचना को भेद करने के लिए कारकों का निर्धारण कर रही है।

अशांति के कारण गैस मिश्रण व्यावहारिक रूप से शून्य है, और इसके गैसीय घटक प्रसार द्वारा जल्दी से अलग हो जाते हैं।

एक्सोस्फीयर में, गैसों का मिश्रण तापमान ढाल द्वारा प्रतिबंधित है। अशांति के कारण गैस मिश्रण व्यावहारिक रूप से शून्य है, और इसके गैसीय घटक प्रसार द्वारा जल्दी से अलग हो जाते हैं। 600 किमी की ऊंचाई से ऊपर, व्यक्तिगत परमाणु पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण पुल से बच सकते हैं।

एक्सोस्फेयर में हाइड्रोजन और हीलियम जैसी हल्की गैसों की कम सांद्रता होती है। ये परतें इस परत में व्यापक रूप से फैली हुई हैं, जिनके बीच बहुत बड़े voids हैं।

एक्सोस्फीयर की संरचना में अन्य कम प्रकाश गैसें भी होती हैं, जैसे कि नाइट्रोजन (N ₂), ऑक्सीजन (O ₂) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO ₂), लेकिन ये एक्सोबेस या बैरोपेज़ के पास स्थित हैं (एक्सोस्फेट का क्षेत्र जो सीमाएं हैं) थर्मोस्फीयर या आयनोस्फीयर के साथ)।

एक्सोस्फेयर से आणविक पलायन वेग

एक्सोस्फीयर में आणविक घनत्व बहुत कम होते हैं, अर्थात प्रति इकाई आयतन में बहुत कम अणु होते हैं, और इस मात्रा का अधिकांश भाग खाली स्थान होता है।

सिर्फ इसलिए कि विशाल खाली स्थान हैं, परमाणु और अणु एक दूसरे से टकराए बिना बड़ी दूरी तय कर सकते हैं। अणुओं के बीच टकराव की संभावनाएं बहुत कम हैं, व्यावहारिक रूप से शून्य।

टक्करों की अनुपस्थिति में, हल्का और तेज हाइड्रोजन (एच) और हीलियम (हे) परमाणु गति तक पहुंच सकते हैं ताकि वे ग्रह के आकर्षण के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र से बच सकें और एक्सोप्लेयर से इंटरप्लेनेटरी स्पेस में बाहर निकल सकें। ।

एक्सोस्फीयर (प्रति वर्ष लगभग 25,000 टन अनुमानित) से हाइड्रोजन परमाणुओं के अंतरिक्ष में भागने ने निश्चित रूप से पूरे भूवैज्ञानिक विकास में वायुमंडल की रासायनिक संरचना में बड़े बदलावों में योगदान दिया है।

एक्सोस्फीयर में हाइड्रोजन और हीलियम के अलावा बाकी के अणुओं में कम औसत वेग होते हैं और उनके भागने के वेग तक नहीं पहुंचते हैं। इन अणुओं के लिए, बाहरी स्थान पर भागने की दर कम है, और पलायन बहुत धीरे-धीरे होता है।

तापमान

एक्सोस्फीयर में, एक सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा के उपाय के रूप में तापमान की अवधारणा, अर्थात् आणविक गति की ऊर्जा का अर्थ है, अर्थ खो देता है, क्योंकि बहुत कम अणु और बहुत सारी खाली जगह होती है।

वैज्ञानिक अध्ययन औसतन 1500 K (1773 ° C) के क्रम पर अत्यधिक उच्च तापमान की रिपोर्ट करते हैं, जो ऊंचाई के साथ स्थिर रहते हैं।

विशेषताएं

एक्सोस्फीयर मैग्नेटोस्फीयर का हिस्सा है, क्योंकि मैग्नेटोस्फीयर पृथ्वी की सतह से 500 किमी और 600,000 किमी के बीच फैली हुई है।

मैग्नेटोस्फीयर वह क्षेत्र है जहां एक ग्रह का चुंबकीय क्षेत्र सौर हवा की रक्षा करता है, जो सभी ज्ञात जीवन रूपों के लिए हानिकारक, बहुत अधिक ऊर्जा वाले कणों से भरा होता है।

यह कैसे एक्सोस्फियर सूर्य द्वारा उत्सर्जित उच्च ऊर्जा कणों के खिलाफ सुरक्षा की एक परत का गठन करता है।

संदर्भ

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