Atmósfera terrestre.

[Calado]

Hola, recientemente se ha fijado el límite de la atmósfera terrestre en 118 kilómetros. A partir de esa cifra, aparece el espacio exterior. Normalmente este límite se considera entre 100 km (línea de Von Kármán) y 120 (arrastre atmosférico).

Pero hay una cosa que no me queda clara: las capas de la tierra. Según esto 118-120 kilómetros de límite serían suprimir parte de ionosfera y negar la existencia de la exosfera, que se suponía que llegaba hasta 9.600 kilómetros...

¿existe la exosfera? ¿cuáles son los límites verdaderos de la atmósfera? ¿estás de acuerdo?


Dudoso me hallo.

[Alex]

Hola, recientemente se ha fijado el límite de la atmósfera terrestre en 118 kilómetros. A partir de esa cifra, aparece el espacio exterior. Normalmente este límite se considera entre 100 km (línea de Von Kármán) y 120 (arrastre atmosférico).
Pero hay una cosa que no me queda clara: las capas de la tierra. Según esto 118-120 kilómetros de límite serían suprimir parte de ionosfera y negar la existencia de la exosfera, que se suponía que llegaba hasta 9.600 kilómetros...
¿existe la exosfera? ¿cuáles son los límites verdaderos de la atmósfera? ¿estás de acuerdo?
Dudoso me hallo.

Hola Calado, no sabía de este convenio sobre los límites de la atmósfera, pero lo que si tengo claro es que no se puede suprimir por ningún convenio lo que antes se denominaba exosfera, ya que ésta, ¡seguirá existiendo!

Supongo que en esta decisión habrá influido mucho lo que se conoce como la “escala de altitud”, aunque no podría asegurártelo…. (pero apostaría por ello).

La estructura vertical de la atmósfera viene determinada por tres variables: Temperatura, composición y fuerza de la gravedad, y la presión disminuye en “e” veces al variar la altura en la magnitud de lo que se llama el “factor de escala” y que se determina por:

[tex]H_0=\displaystyle{\frac{RT}{\mu g}[/tex]

donde: R = cte. Universal de los gases. T = temperatura en grados kelvin. \mu= masa molecular RELATIVA. g=fuerza de la gravedad

Y es aquí, donde viene una pregunta jodida: ¿Qué valor de la masa molecular se debe poner en la fórmula?, ¿el valor medio o el valor individual de cada gas?.

Si ponemos el valor medio, entonces la composición no variará con la altura (o sea, consideramos constante la composición de la atmósfera) y si tomamos valores individuales para cada gas componente, entonces el contenido relativo de gases ligeros aumentará con la altura, pero hay dos factores que intervienen a baja altura, son: la convección y la turbulencia, que ayudan o favorecen el estado de mezcla. Pero estos factores, favorecen el estado de mezcla de los gases de la atmósfera hasta una cierta altura, casualmente 100-120 km. (nivel conocido como homopausa), por eso el nivel situado por debajo de esta altura se le denomina homosfera, o zona de mezcla, y el nivel superior es heterosfera o zona de difusión, y si hay zona de difusión, quiere decirse que el valor medio molecular de los gases componentes deja de tener sentido porque ahora cada gas va a determinar su propio factor de escala, y los mas ligeros serán los que antes abandonen la atmosfera, o sea el hidrogeno y el helio y precisamente estos gases ligeros se extenderán muchos kilómetros, pero en realidad no son “atmosfera” puesto que no están mezclados sino todo lo contrario, están perfectamente separados y estructurados en capas, por eso el hidrogeno que es el mas ligero de todos llega varios miles de km. Pero solo el hidrogeno y si acaso el helio y eso no es atmosfera si la consideramos como una mezcla de gases, que en definitiva es la que nos permite la existencia.... Pero la zona sigue existiendo, aunque a partir de ese convenio dejen de considerarla como atmosfera propiamente dicha.... supongo que algo de esto debe ser.

Saludos

[Arbacia]

El artículo original lo teneís aquí:
http://www.agu.org/journals/ABS/2009/2008JA013757.shtml

Lo que hacen es establecer un límite entre la zona dominada por suaves vientos y aquella dominada por chorros de partículas a muy alta velocidad.

El límite de Karman es aeronaútico. La exosfera sigue existiendo.

Alex, la estructuración en capas no implica separación total de componentes y una atmósfera puede estar formada por un único compuesto. No son necesarias las mezclas para definir una atmósfera. Aún así, imagina la presencia de una única molécula de acetileno viajando por ahí arribota... ya tienes mezcla.

[Alex]

Arbacia:

El artículo original lo teneís aquí:
http://www.agu.org/journals/ABS/2009/2008JA013757.shtml

Gracias por el enlace, aunque como está en inglés … ¡ni lo intento!... lo lamento de veras. Aunque he creído entender algo sobre iones, partículas y campos eléctricos y magnéticos, mas que nada porque he visto por ahí unos vectores E y B
Arbacia:

Lo que hacen es establecer un límite entre la zona dominada por suaves vientos y aquella dominada por chorros de partículas a muy alta velocidad.

En cualquier caso, esto que dices no tendría nada que ver con la estructura vertical de la atmósfera, tal como le planteo a Calado en su pregunta. Pero visto lo que dices a continuación, me temo que no entendiste muy bien esta división de la atmósfera, y te comento:
Arbacia:

Alex, la estructuración en capas no implica separación total de componentes y una atmósfera puede estar formada por un único compuesto.

Arbacia, tanto si las atmósferas están constituidas por un solo gas, como si están constituidas por varios gases (me parece que son unos 20, los de la atmosfera terrestre) tienen una estructura vertical, que lógicamente en las atmósferas monogaseosas será muy elemental. Me referiré a las atmósferas más complejas, como la de la Tierra. Y respecto a la separación de los gases SI IMPLICA un cambio en la estructura atmosférica y además de forma determinante, tan determinante como que la zona de la atmósfera donde comienza a predoninar la difusión de los gases se le dá nombre propio: homopausa.

Arbacia:

No son necesarias las mezclas para definir una atmósfera.

Arbacia, esto es de cajón! En todo caso será al revés: Para definir una estructura atmosférica, lo que será necesario ¡son los gases! (aunque sea uno), es decir es la atmósfera. Por eso se puede dividir la atmósfera terrestre (y la de los demás planetas si la tienen) en dos grandes zonas: La zona de mezcla: homosfera (donde “prevalece la mezcla de gases”) y la zona de difusión: heterosfera (donde prevalece la difusión de los gases, es decir se produce el efecto contrario)

Y es aquí que la homopausa esta fijada entre 100-120 km de altura, lo que significa que desde 0 km hasta la homopausa, lo que predomina es un estado de mezcla de los gases componentes. En esta zona, no hay una estructuración por capas porque todos están mezclados, y es por esto que para medir la escala de altitud en los 100 primeros km se toma como masa molecular una media ponderada de la totalidad de los gases que componen esta mezcla. La razon fundamental de que en esta zona no exista la difusión de los gases, es porque hay ciertos factores que lo impiden: Las turbulencias y los movimientos convecctivos del calor (hay otros muchos, pero fundamentalmente son estos dos los que mas influyen en favorecer el estado de mezcla de gases)

Justamente pasa lo contrario en la zona donde prevalece la difusión (para no volver a repetir ver mi anterior post)

Solo piensa en una cosa, donde haya gases hay estructura vertical, esto es consecuencia de las leyes mas elementales de la física. Por tanto si la atmósfera tiene gases, se produce una estructura vertical, y precisamente en función de la: TEMPERATURA, COMPOSICIÓN Y FUERZA DE LA GRAVEDAD, que son los factores determinantes, o los que inciden de forma decisoria en las estructuras atmosféricas (esto es importante y evidente)

No es que no sea necesario es que n Aún así, imagina la presencia de una única molécula de acetileno viajando por ahí arribota... ya tienes mezcla.

jejejejeje! La verdad es que es que esa mezcla habría que analizarla bien, igual es una molécula testigo para ver donde poner la homopausa! o la ha soltado la ISS para despistar al personal!

Bueno, en serio, espero haya quedado algo mas claro lo de la estructura vertical de la atmósfera. De todas formas hay mucho mas que hablar, como de los fenómenos y efectos que se producen en cada zona /altitud, en función de los componentes, interacciones de partículas y factores que favorecen estas interacciones (aquí deben estar trabajando los del artículo que dices –bueno me parece a mi-) etc. etc. de los que podemos hablar, pero seguramente no es lo que preguntó Calado.

De todas formas si tienes alguna otra duda, o deseas algún detalle mas en profundidad, no tienes mas que decirlo.

Saludos