Ένα από τα στρώματα της ατμόσφαιρας που μας προστατεύει είναι το ιονοσφέρα. Είναι μια περιοχή που περιέχει μεγάλο αριθμό ατόμων και μορίων που φορτίζονται με ηλεκτρική ενέργεια. Αυτά τα φορτισμένα σωματίδια δημιουργούνται χάρη στην ακτινοβολία που προέρχεται από το διάστημα, κυρίως από το αστέρι μας τον Ήλιο. Αυτή η ακτινοβολία χτυπά τα ουδέτερα άτομα και τα μόρια του αέρα στην ατμόσφαιρα και καταλήγει να τα φορτίζει με ηλεκτρικό ρεύμα. Η ιονόσφαιρα έχει μεγάλη σημασία για τον άνθρωπο και, ως εκ τούτου, πρόκειται να αφιερώσουμε ολόκληρη τη θέση σε αυτήν.
Θα εξηγήσουμε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τα χαρακτηριστικά, τη λειτουργία και τη σημασία της ιονόσφαιρας.
Κύρια χαρακτηριστικά
Ενώ ο Ήλιος λάμπει συνεχώς, κατά τη διάρκεια της δραστηριότητάς του παράγει μεγάλη ποσότητα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Αυτή η ακτινοβολία πέφτει στα στρώματα του πλανήτη μας, φορτίζοντας τα άτομα και τα μόρια με ηλεκτρική ενέργεια. Μόλις φορτωθούν όλα τα σωματίδια, σχηματίζεται ένα στρώμα που ονομάζουμε ιονόσφαιρα. Αυτό το στρώμα βρίσκεται μεταξύ της μεσόσφαιρας, της θερμόσφαιρας και της εξώσφαιρας.
Σχεδόν περισσότερο μπορείτε να δείτε ότι ξεκινά σε ύψος περίπου 50 χλμ. Πάνω από την επιφάνεια της γης. Αν και ξεκινά από αυτό το σημείο, όπου γίνεται πιο ολοκληρωμένο και σημαντικό είναι πάνω από 80 χλμ. Στις περιοχές που βρισκόμαστε στα ανώτερα μέρη της ιονόσφαιρας μπορούμε να δούμε εκατοντάδες χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια που εκτείνονται δεκάδες χιλιάδες χιλιόμετρα στο διάστημα είναι αυτό που ονομάζουμε μαγνητόσφαιρα. Η μαγνητόσφαιρα είναι το στρώμα της ατμόσφαιρας που ονομάζουμε έτσι λόγω της συμπεριφοράς της Το μαγνητικό πεδίο της Γης και η δράση του Ήλιου πάνω του.
Η ιονόσφαιρα και η μαγνητόσφαιρα σχετίζονται με τα φορτία των σωματιδίων. Το ένα έχει ηλεκτρικά φορτία και το άλλο έχει μαγνητικά φορτία.
Στρώματα της ιονόσφαιρας
Όπως έχουμε αναφέρει προηγουμένως, αν και η ιονόσφαιρα ξεκινά στα 50 km, έχει διαφορετικά στρώματα ανάλογα με τη συγκέντρωση και τη σύνθεση των ιόντων που το σχηματίζουν. Προηγουμένως, η ιονόσφαιρα θεωρήθηκε ότι αποτελείται από πολλά διαφορετικά στρώματα που ταυτοποιήθηκαν με τα γράμματα D, E και F. Το F στρώμα χωρίστηκε σε δύο πιο λεπτομερείς περιοχές που ήταν F1 και F2. Σήμερα, περισσότερες γνώσεις είναι διαθέσιμες για την ιονόσφαιρα χάρη στην ανάπτυξη της τεχνολογίας και είναι γνωστό ότι αυτά τα στρώματα δεν είναι πολύ διαφορετικά. Ωστόσο, για να μην προκαλέσουμε ζάλη στους ανθρώπους, διατηρείται το αρχικό σχέδιο που είχε στην αρχή.
Θα αναλύσουμε εν μέρει τα διαφορετικά στρώματα της ιονόσφαιρας για να δούμε λεπτομερώς τη σύνθεση και τη σημασία τους.
Περιοχή Δ
Είναι το χαμηλότερο μέρος ολόκληρης της ιονόσφαιρας. Φτάνει σε υψόμετρα μεταξύ 70 και 90 km. Η περιοχή D έχει διαφορετικά χαρακτηριστικά από τις περιοχές E και F. Αυτό συμβαίνει επειδή τα ελεύθερα ηλεκτρόνια της εξαφανίζονται σχεδόν τελείως κατά τη διάρκεια της νύχτας. Τείνουν να εξαφανίζονται καθώς συνδυάζονται με ιόντα οξυγόνου για να σχηματίσουν μόρια οξυγόνου που είναι ηλεκτρικά ουδέτερα.
Περιοχή Ε
Αυτό είναι το στρώμα επίσης γνωστό ως Kennekky-Heaviside. Αυτό το όνομα δόθηκε προς τιμήν του Αμερικανού μηχανικού Arthur E. Kennelly και του Άγγλου φυσικού Oliver Heaviside. Αυτό το στρώμα εκτείνεται περισσότερο ή λιγότερο από 90 km, όπου το στρώμα D καταλήγει σε 160 km. Έχει μια σαφή διαφορά με την περιοχή D και είναι ότι ο ιονισμός παραμένει όλη τη νύχτα. Πρέπει να αναφερθεί ότι είναι επίσης αρκετά μειωμένο.
Περιοχή ΣΤ
Έχει κατά προσέγγιση υψόμετρο από 160 χλμ έως το τέλος. Είναι το μέρος που έχει την υψηλότερη συγκέντρωση ελεύθερων ηλεκτρονίων, καθώς είναι το πλησιέστερο στον ήλιο. Επομένως, αντιλαμβάνεται περισσότερη ακτινοβολία. Ο βαθμός ιονισμού του δεν έχει μεγάλη αλλαγή κατά τη διάρκεια της νύχτας, καθώς υπάρχει αλλαγή στην κατανομή των ιόντων. Κατά τη διάρκεια της ημέρας μπορούμε να δούμε δύο στρώματα: ένα μικρότερο στρώμα που είναι γνωστό ως F1 που είναι ψηλότερα και ένα άλλο πολύ ιονισμένο κυρίαρχο στρώμα που είναι γνωστό ως F2. Κατά τη διάρκεια της νύχτας και οι δύο συντήκονται στο επίπεδο του στρώματος F2, το οποίο είναι γνωστό ως Appleton.
Ο ρόλος και η σημασία της ιονόσφαιρας
Για πολλούς, το να έχεις ένα στρώμα ατμόσφαιρας που είναι ηλεκτρικά φορτισμένο μπορεί να μην σημαίνει τίποτα. Ωστόσο, η ιονόσφαιρα έχει μεγάλη σημασία για την ανάπτυξη της ανθρωπότητας. Για παράδειγμα, χάρη σε αυτό το επίπεδο μπορούμε να διαδώσουμε ραδιοκύματα σε διαφορετικά μέρη του πλανήτη. Μπορούμε επίσης να στείλουμε τα σήματα μεταξύ των δορυφόρων και της Γης.
Ένας από τους πιο σημαντικούς παράγοντες για τους οποίους η ιονόσφαιρα είναι θεμελιώδης για τον άνθρωπο είναι επειδή μας προστατεύει από την επικίνδυνη ακτινοβολία από το διάστημα. Χάρη στην ιονόσφαιρα μπορούμε να δούμε όμορφα φυσικά φαινόμενα όπως Northern Lights. Προστατεύει επίσης τον πλανήτη μας από τις ουράνιες μάζες που εισέρχονται στην ατμόσφαιρα. Η θερμόσφαιρα μας βοηθά να προστατεύσουμε τον εαυτό μας και να ρυθμίσουμε τη θερμοκρασία της Γης απορροφώντας μέρος της υπεριώδους ακτινοβολίας και των ακτίνων Χ που εκπέμπονται από τον Ήλιο. Από την άλλη πλευρά, η εξώσφαιρα είναι η πρώτη γραμμή άμυνας μεταξύ του πλανήτη και των ακτίνων του ήλιου. .
Οι θερμοκρασίες σε αυτό το πολύ απαραίτητο στρώμα είναι εξαιρετικά υψηλές. Σε κάποια σημεία μπορούμε να βρούμε 1.500 βαθμούς Κελσίου. Σε αυτήν τη θερμοκρασία, εκτός από το γεγονός ότι είναι αδύνατο να ζήσει, θα κάψει κάθε ανθρώπινο στοιχείο που περνούσε. Αυτό προκαλεί ένα μεγάλο μέρος των μετεωριτών που χτυπούν τον πλανήτη μας να αποσυντεθούν και να σχηματίσουν αστέρια. Και είναι ότι όταν αυτά τα πετρώματα έρχονται σε επαφή με την ιονόσφαιρα και την υψηλή θερμοκρασία στην οποία βρίσκεται σε ορισμένα σημεία, βρίσκουμε το αντικείμενο να γίνεται κάπως πυρακτωμένο και να περιβάλλεται από φωτιά μέχρι να καταλήξει να αποσυντεθεί.
Είναι πραγματικά ένα πολύ απαραίτητο στρώμα για να αναπτυχθεί η ανθρώπινη ζωή όπως το γνωρίζουμε σήμερα. Για αυτόν τον λόγο, είναι σημαντικό να την γνωρίζουμε πιο διεξοδικά και να μελετήσουμε τη συμπεριφορά της, καθώς δεν θα μπορούσαμε να ζήσουμε χωρίς αυτήν.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για την ιονόσφαιρα.