اخر طبقات الغلاف الجوي

مقدمة

الغلاف الجوي هو الطبقة الغازية التي تحيط بالأرض، وتتكون من مزيج من الغازات، معظمها نيتروجين وأكسجين، بالإضافة إلى كميات صغيرة من غازات أخرى مثل ثاني أكسيد الكربون والأرجون والهيليوم. وينقسم الغلاف الجوي إلى خمس طبقات رئيسية، وهي:

التروبوسفير

الستراتوسفير

الميزوسفير

الثيرموسفير

إكسوسفير

وفي هذا المقال، سنتحدث عن آخر طبقات الغلاف الجوي، وهي الإكسوسفير.

أولاً: تعريف الإكسوسفير

الإكسوسفير هي الطبقة الخارجية للغلاف الجوي، وتمتد من ارتفاع 500 كيلومتر إلى 10000 كيلومتر فوق سطح الأرض. وتتميز هذه الطبقة بانخفاض كثافتها الغازية، حيث يتناثر الغاز فيها بشكل كبير مما يجعله يتصرف مثل تيار من الجزيئات المنفصلة. كما تتميز هذه الطبقة بارتفاع درجة حرارتها، حيث تصل إلى 1000 درجة مئوية.

ثانياً: تركيب الإكسوسفير

تتكون الإكسوسفير بشكل رئيسي من الهيدروجين والهيليوم، بالإضافة إلى كميات صغيرة من الأكسجين والنتروجين. وتختلف التركيبة الدقيقة لهذه الطبقة باختلاف الارتفاع، حيث يزداد تركيز الهيدروجين والهيليوم مع زيادة الارتفاع، بينما ينخفض تركيز الأكسجين والنتروجين.

ثالثاً: خصائص الإكسوسفير

تتميز الإكسوسفير بعدد من الخصائص، منها:

1. انخفاض الكثافة الغازية: تنخفض كثافة الغاز في الإكسوسفير بشكل كبير مع زيادة الارتفاع، حيث تصل إلى 10-15 ذرة لكل سنتيمتر مكعب عند ارتفاع 500 كيلومتر، وتقل إلى 10-9 ذرة لكل سنتيمتر مكعب عند ارتفاع 1000 كيلومتر.

2. ارتفاع درجة الحرارة: ترتفع درجة الحرارة في الإكسوسفير بشكل كبير مع زيادة الارتفاع، حيث تصل إلى 1000 درجة مئوية عند ارتفاع 500 كيلومتر، وتزيد عن 2000 درجة مئوية عند ارتفاع 1000 كيلومتر.

3. عدم وجود حدود واضحة: لا يوجد حد واضح بين الإكسوسفير والطبقة التي تليها، وهي الماغنيتوسفير. ويمتزج الغاز في هذه الطبقتين بشكل تدريجي، مما يجعل من الصعب تحديد الحدود الدقيقة بينهما.

رابعاً: أهمية الإكسوسفير

لإكسوسفير أهمية كبيرة، منها:

1. حماية الأرض من الإشعاع الشمسي: تعمل الإكسوسفير على حماية الأرض من الإشعاع الشمسي الضار، مثل الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية. ويرجع ذلك إلى أن جزيئات الغاز في هذه الطبقة قادرة على امتصاص هذا الإشعاع ومنعه من الوصول إلى سطح الأرض.

2. دراسة الفضاء: تُستخدم الإكسوسفير لدراسة الفضاء الخارجي. ويرجع ذلك إلى أن هذه الطبقة هي أقرب جزء من الغلاف الجوي إلى الفضاء الخارجي، مما يجعلها مكانًا مناسبًا لإطلاق الصواريخ والأقمار الصناعية.

3. التنبؤ بالطقس: تُستخدم الإكسوسفير أيضًا للتنبؤ بالطقس. ويرجع ذلك إلى أن هذه الطبقة تؤثر على حركة الرياح والغيوم والأمطار.

خامساً: استكشاف الإكسوسفير

لقد تم استكشاف الإكسوسفير بشكل محدود باستخدام الصواريخ والأقمار الصناعية. وقد أظهرت هذه الاستكشافات أن هذه الطبقة هي أكثر تعقيدًا مما كان يعتقد سابقًا. ومن أهم الاكتشافات التي تم التوصل إليها في الإكسوسفير ما يلي:

1. وجود رياح قوية: توجد رياح قوية في الإكسوسفير، حيث تصل سرعتها إلى مئات الكيلومترات في الساعة. وتُعرف هذه الرياح باسم “رياح الإكسوسفير”.

2. وجود موجات غريبة: تم اكتشاف موجات غريبة في الإكسوسفير، تُعرف باسم “موجات الجاذبية”. وتنتشر هذه الموجات من خلال الغاز في هذه الطبقة، وتساعد على خلطه وتوزيع الطاقة فيه.

3. وجود عواصف شمسية: تؤثر العواصف الشمسية على الإكسوسفير بشكل كبير. ويرجع ذلك إلى أن هذه العواصف تُطلق جزيئات مشحونة عالية الطاقة نحو الأرض، والتي تتفاعل مع الغاز في الإكسوسفير وتسبب اضطرابات كبيرة فيه.

سادساً: مستقبل الإكسوسفير

يُتوقع أن يتغير الغلاف الجوي للأرض بشكل كبير في المستقبل، بسبب التغيرات المناخية الناتجة عن النشاط البشري. ومن المتوقع أن تؤثر هذه التغيرات على الإكسوسفير أيضًا. ومن أهم التغيرات المتوقعة في الإكسوسفير ما يلي:

1. ارتفاع درجة الحرارة: من المتوقع أن ترتفع درجة الحرارة في الإكسوسفير بشكل كبير، بسبب زيادة تركيز غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي.

2. زيادة الكثافة الغازية: من المتوقع أن تزداد كثافة الغاز في الإكسوسفير بشكل طفيف، بسبب زيادة تركيز غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي.

3. تغير تركيب الإكسوسفير: من المتوقع أن يتغير تركيب الإكسوسفير بشكل طفيف، بسبب زيادة تركيز غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي.

سابعاً: الخاتمة

الإكسوسفير هي الطبقة الخارجية للغلاف الجوي، وتمتد من ارتفاع 500 كيلومتر إلى 10000 كيلومتر فوق سطح الأرض. وتتميز هذه الطبقة بانخفاض كثافتها الغازية وارتفاع درجة حرارتها. وتلعب الإكسوسفير دورًا مهمًا في حماية الأرض من الإشعاع الشمسي الضار، ودراسة الفضاء الخارجي، والتنبؤ بالطقس. ومن المتوقع أن يتغير الغلاف الجوي للأرض بشكل كبير في المستقبل، بسبب التغيرات المناخية الناتجة عن النشاط البشري. ومن المتوقع أن تؤثر هذه التغيرات على الإكسوسفير أيضًا.