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大氣層

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大氣層,攏源自及凡勢是一層受著重力吸引聚會攏佇咧有誠大的質量天體周圍的氣體,而且若是重力有夠大而且氣體的溫度有夠低,就會當長期保留牢。有一寡行星有足濟無仝款的主要氣體,而且有非常深的大氣(參見氣體巨星)。

恆星大氣層這个名詞是咧講恆星外口的區域,典型的範圍是對無透明的光球開始向外的部份。相對來講是低溫的恆星,佇咧外口的大氣層可能會當形成複合的分子。地球大氣層,毋但有包含多數有機體呼吸所使用的氧佮植物佮海草佮藍綠藻來進行光合作用所使用的二氧化碳,嘛保護生物的基因攏免佇日頭紫外線輻射的傷害。伊目前的組成是古大氣層生活佇咧其中的有機體經過幾億年的生物化學修改了後的結果。

壓力

氣壓是單位面積頂懸受著周圍氣體垂直加添佇咧其上的力量,伊決定佇行星的重力和在地區上組合的空氣柱的總質量。根據國際認可的標準大氣(atm)氣壓單位定義是一百空一 , 三百二五巾(抑是逐平方公分一 , 十三 , 兩百五十達因)。

大氣壓力因為佇一个地點之上的氣體質量會綴著懸度減少若降低,氣壓懸度下降的係數為數學上的 _ e _(沒有理數,其近來若值是二嬸七一八二八), 講號做懸度標度,並以 _ H _ 來表示。對一个溫度齊勻一致的大氣層,懸度標度佮溫度誠正比,而且和行星的重力加速度乘上焦燥空氣的分子質量做反比。像這種模式的大氣層,隨著懸度的增加,壓力成指數的下降。猶毋過,大氣層的溫度是無齊勻的,所以愛精確的測量某一特定懸度的壓力是足複雜的。

逃脫

表面重力,共大氣力箍做伙,佇行星內底極不相仝的。比如講,大摸的行星木星有非常大的重力,會當保留牢佇較低的重力下會脫的氫佮害去這款輕的氣體。其次,佮日頭的距離確定會當加熱大的能量,敢會當加熱氣體使分子的熱運動超出行星的逃脫速度—氣體分子克服行星重力掌握所需要的速度。所以,遙遠佮寒人的泰坦佮冥王星就算重力相對較低,毋過猶是會當保持𪜶的大氣層。理論上,星際行星凡勢會當保存實際的大氣層。

因為氣體佇任何的特定溫度之下攏有大範圍的份子徙動速度,所以總是會有一寡氣體沓沓仔洩去到太空中。有仝款的動能的氣體,輕的氣體運動的速度比重的氣體較緊,所以分子量比較低的氣體流失的比彼寡分子量較重的氣體閣較緊。這予人認為是金星和火星會失去𪜶的水的原因,因為當𪜶的水受著來自日頭的紫外線光解做氫佮氧了後,氫會溜旋而去。地球的磁場協助阻擋了會使氫加速逃脫的日頭風,毋過,過去的三十億,地球凡勢經過佇極區的極光活動,損失矣包括氧氣在內的百分之二大氣層。

其他嘛會造成大氣損蕩的機制是日頭風,包括飛噴、挵挵侵蝕、天氣、佮隱藏—" 有時是指結冰 "—進入風化層佮極冠。

成份

上頭仔的大氣結構一般認為佮佇咧行星形成所在地點的太陽星雲有仝款的化學成分佮溫度,抑若內部的氣體綴尾溜旋。這寡原始的大氣層綴時間的過去才閣漸漸仔演變,因為無仝款的特性造成非常無仝的結果。

金星和火星的行星大氣主要的組成是二氧化碳,猶閣有少量的氮、ua-sá-bih、氧和可追蹤的其他氣體。

地球的大氣層主要是由生活佇其中生物產生的副產品來改造。地球大氣層包含大約(以摩爾容量 / 體積計算)百分之七十八堵空八的氮佮百分之二十席九五的氧,數量易變(平均是百分之空抹二四七,全球大氣研究中心)水煙、百分之空抹九三的被、百分之空抹空三八的二氧化碳,佮微蹤的氫、害去佮其他的 " 慢性氣體 "(揮發氣體的汙染)。

低溫佮重力較強大的氣體巨星—木星、土星、天王星、佮海王星—會當簡單來保留低分子量的氣體。遮的行星有以氫-害去和微蹤的閣較複雜化合物構成的大氣層。

有兩粒外層行星的衛星有咧袂當無去忽視的大氣層:土星的衛星泰坦和海王星的衛星崔頓,主要成份做氮。冥王星,佇軌道的這个近日點附近,有著佮彼个崔頓仝款,由氮佮甲烷組成的大氣層,毋過佇遠離日頭時氣體的大氣層會凍結。

日頭系內底猶閣有其他的天體有極端疏薄而且無穩定的大氣層,遮的包括月球(鈉氣)、 水星(鈉氣)、 木衛二(氧氣)、 木衛一(硫)佮土衛二(水煙)。

行星 HD 二十八空九千四百五十八 b 是頭一粒去予哈伯的太空召鏡測量出大氣層結構的系外行星。HD 二十八點空九千四百五十八是徛佇咧飛馬座的一粒恆星,HD 二十八空九千四百五十八 b 是軌道倚近母恆星的氣體巨星,因此大氣層予人加熱至超過一 , 零  K,並且是穩定的逃脫入太空。氫、氧、碳佮硫攏佇咧行星膨脹的大氣內底被偵測出來。

構造

地球

地球大氣層包括,對塗跤起去,嘿流層(包括行星的邊界層抑是上底層的大氣)、 仝溫層、中氣層(散逸層)、 增加溫層(熱成層,包含電離層佮外逸層), 猶閣有磁層。每一層有無仝的氣溫,定義出溫度綴著懸度的變化率。

四分之三的大氣層佇咧對流層內,並且這層的厚度有真大的變化,佇赤道的厚度達到十七 khí-looh,佇極區的厚度干焦有七 khí-looh。臭氧層,吸收來自日頭紫外線的能量,主要是仝溫層的,懸度佇咧十五度至三十五 khí-looh。卡門線的位置佇增加溫層內,懸度一百 khí-looh 處,通常予人做地球大氣層佮太空的分界線。毋過外逸層的懸度會當對距離地表五百 khí-looh 延伸到一 , 零 khí-looh,該處與行星的磁層互動。

其他

其他已經知影有大氣層的天體列佇下表。

日頭系內底

  • 金星
  • 月球
  • 火星
  • 木星
  • 木衛一 ( 艾奧 )
  • 木衛二 ( 歐羅巴 )
  • 木衛三 ( 蓋米尼德 )
  • 土星
  • 塗衛六 ( 泰坦 )
  • 塗衛二 ( 恩克多拉斯 )
  • 天王星
  • 海王星
  • 海衛一 ( 彼个崔頓 )
  • 冥王星

日頭系外

  • HD 二十八空九千四百五十八 b

循環

當咧對流成做比熱輻射較有效率的運輸者的時陣,因為溫度的精差造成了大氣的循環。咧行星的主要熱源是來自日頭的輻射,佇熱帶加的熱會輸送著閣較懸的緯度。做行星的內部能產生誠數目的熱量的時,譬如講木星的狀況,對流能經由大氣層的能量對內部的區域的高溫傳送到表面。

重要性

經由地質學家對行星的透視,大氣層是對行星演化形態學的行為實質上的代理者。風運輸塗、侵蝕地表佮帶離積滓佮其他的微粒(風成程序)。 霜佮降雨,攏著愛決定𪜶的成份,嘛影響著地表。氣候變化可能影響著行星的地質歷史,顛倒反,研究地球表面嘛會當對行星的大氣佮氣候的現狀佮過去有所了解。

對氣象學家,測量大氣的構成會當確定著氣候佮伊的變化。

著生物學家,構造是佮性命的出現佮演變密不可分的。

參考文獻

參見

  • 彼岩石圈、水箍、生物圈
  • 蝕水(汽化計)
  • 太空邊緣
  • 電離層
  • 恆星大氣層
  • 全球性氣候系統元件表