"Πού τελειώνει η Γη "

 

ΣΤΕΦΑΝΟΣ ΝΙΚΗΤΑΣ – JOE PHELAN  -  Η γραμμή Κάρμαν

Όταν οι ορειβάτες σκαρφαλώνουν στο Έβερεστ, μεταφέρουν συνήθως φιάλες οξυγόνου, συσκευές που τους επιτρέπουν να αναπνέουν ελεύθερα σε μεγάλα υψόμετρα.
Αυτό είναι απαραίτητο γιατί όσο πιο κοντά πλησιάζετε στην άκρη της ατμόσφαιρας της Γης, τόσο λιγότερο οξυγόνο υπάρχει σε σύγκριση με τις άφθονες ποσότητες που βρίσκονται στο επίπεδο της θάλασσας.

Αυτό είναι μόνο ένα παράδειγμα του πόσο μεταβλητή είναι η ατμόσφαιρα της Γης και δείχνει τη στοιχειακή σύνθεση των στρωμάτων της, από την τροπόσφαιρα, κοντά στο επίπεδο της θάλασσας, έως την εξώσφαιρα, στις εξόχως απόκεντρες περιοχές της.
Το πού τελειώνει και ξεκινά κάθε στρώμα ορίζεται από τέσσερα βασικά χαρακτηριστικά, σύμφωνα με την Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία: αλλαγή θερμοκρασίας, χημική σύνθεση, πυκνότητα και κίνηση των αερίων μέσα σε αυτό.

Λοιπόν, έχοντας αυτό κατά νου, πού καταλήγει στην πραγματικότητα η ατμόσφαιρα της Γης; Και από πού αρχίζει το διάστημα;
Καθένα από τα στρώματα της ατμόσφαιρας παίζει ρόλο στο να διασφαλίσει ότι ο πλανήτης μας μπορεί να φιλοξενήσει κάθε είδους ζωή, κάνοντας τα πάντα, από τον αποκλεισμό της κοσμικής ακτινοβολίας που προκαλεί καρκίνο, έως τη δημιουργία της πίεσης που απαιτείται για την παραγωγή νερού, σύμφωνα με τη NASA.

Καθώς απομακρύνεστε από τη Γη, η ατμόσφαιρα γίνεται λιγότερο πυκνή.
Η σύνθεση αλλάζει επίσης και τα ελαφρύτερα άτομα και τα μόρια αρχίζουν να κυριαρχούν, ενώ τα βαριά μόρια παραμένουν πιο κοντά στην επιφάνεια της Γης.
Καθώς ανεβαίνετε στην ατμόσφαιρα, η πίεση ή το βάρος της ατμόσφαιρας από πάνω σας εξασθενεί γρήγορα. Παρόλο που τα εμπορικά αεροπλάνα έχουν καμπίνες υπό πίεση, οι γρήγορες αλλαγές στο υψόμετρο μπορεί να επηρεάσουν τις λεπτές ευσταχιανές σάλπιγγες που συνδέουν το αυτί με τη μύτη και τον λαιμό.
Αυτός είναι ο λόγος που τα αυτιά σας μπορεί να σκάσουν κατά την απογείωση σε ένα αεροπλάνο.

Τελικά ο αέρας γίνεται πολύ λεπτός, ώστε τα συμβατικά αεροσκάφη δεν μπορούν να παράγουν επαρκή ανύψωση και να πετάξουν.
Αυτή είναι η περιοχή που οι επιστήμονες έχουν αποφασίσει, ότι σηματοδοτεί το τέλος της ατμόσφαιράς μας και την αρχή του διαστήματος.

Είναι γνωστή ως η γραμμή Κάρμαν, που πήρε το όνομά της από τον Theodore von Kármán (1881–1963), τον Ούγγρο-Αμερικανό φυσικό, που το 1957 έγινε ο πρώτος άνθρωπος που προσπάθησε να καθορίσει το όριο μεταξύ της Γης και του διαστήματος.
Αυτή η γραμμή, όχι μόνο υποδηλώνει πού βρίσκονται τα όρια πτήσης ενός αεροσκάφους, αλλά είναι επίσης κρίσιμη για τους επιστήμονες και τους μηχανικούς, που επιχειρούν να διατηρήσουν τα διαστημόπλοια και τους δορυφόρους σε τροχιά γύρω από τη Γη.

Η γραμμή Κάρμαν είναι μια κατά προσέγγιση περιοχή, που υποδηλώνει το υψόμετρο πάνω από το οποίο οι δορυφόροι θα μπορούν να περιφέρονται γύρω από τη Γη, χωρίς να καούν ή να πέσουν εκτός τροχιάς, πριν κάνουν τον κύκλο της Γης τουλάχιστον μία φορά.
Από αυτό το ύψος και πάνω η γήινη ατμόσφαιρα είναι υπερβολικά αραιή, ώστε να μη μπορεί πλέον να υποστηρίξει αεροναυτική πτήση, καθώς ένα σκάφος σε αυτό το υψόμετρο θα έπρεπε να κινείται ταχύτερα από την τροχιακή ταχύτητα, ώστε να βρίσκει αρκετή αεροδυναμική άνωση, που να το κρατά σε σταθερό ύψος (μη λαβαίνοντας υπόψη τη φυγόκεντρο δύναμη).

Τυπικά ορίζεται στα 100 χιλιόμετρα πάνω από τη Γη.
Είναι πιθανό κάτι να περιφέρεται γύρω από τη Γη σε υψόμετρα κάτω από τη γραμμή Κάρμαν, αλλά θα απαιτούσε εξαιρετικά υψηλή τροχιακή ταχύτητα, η οποία θα ήταν δύσκολο να διατηρηθεί λόγω της τριβής.
Η γραμμή αυτή είναι ένα φανταστικό, αλλά πρακτικό κατώφλι μεταξύ αεροπορικών και διαστημικών ταξιδιών.

Διάφοροι παράγοντες, όπως το μέγεθος και το σχήμα του δορυφόρου, παίζουν ρόλο στον καθορισμό της αντίστασης του αέρα και κατά συνέπεια, στην ικανότητά του να περιφέρεται με επιτυχία γύρω από τη Γη.
Συνήθως, δορυφόροι που βρίσκονται σε χαμηλή τροχιά της Γης -μια ταξινόμηση που τείνει να δίνεται σε δορυφόρους σε υψόμετρο μικρότερο από 1.000 χιλιόμετρα, αλλά μερικές φορές έως και 160 χιλιόμετρα μόνο πάνω από την Γη, σύμφωνα με τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος- θα πέσει από την τροχιά μετά από μερικά χρόνια, λόγω της έλξης που ασκείται από την ανώτερη ατμόσφαιρα της Γης και που επιβραδύνει σταδιακά την τροχιακή ταχύτητα.

Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι η ατμόσφαιρα της Γης είναι μη ανιχνεύσιμη πέρα από τα 1.000 χιλιόμετρα. Τα εξωτερικά άτομα από την ατμόσφαιρα της Γης, τα άτομα υδρογόνου που αποτελούν το γεωστεφάνι της [την εξώτερη περιοχή της ατμόσφαιρας], μπορούν ακόμη να επεκταθούν και πέρα από τη σελήνη.

lecturesbureau – 2φΑ

                                     

Share