Moléculas de aire por pie cúbico a cierta altitud sobre la superficie
Las atmósferas de la Tierra y otros cuerpos celestes se vuelven más delgadas cuanto más alto se asciende. Imagina que pudieras ver átomos / moléculas. ¿A qué altitud sobre la superficie de la Tierra y Marte vería pocas moléculas por pie cúbico suficientes para poder contarlas? Si estuvieras, digamos, a 500 millas (805 km) sobre la superficie de la Tierra, ¿cuántas moléculas de aire por pie cúbico (30 cm³) verías? O, uno puede preguntar al revés: ¿a qué altitud sobre la Tierra vería, digamos, 100 moléculas de aire por pie³? Qué gas no importa, estoy preguntando por todas las moléculas de la atmósfera dentro de cierto volumen. Y dado que incluso el espacio interplanetario no es un vacío perfecto, ¿cómo se vería allí, por ejemplo, a medio camino entre la órbita de la Tierra y Marte?
Respuestas
Los tipos de moléculas / átomos y la densidad de esas moléculas / átomos en función de la altitud en la atmósfera superior de la Tierra dependen en gran medida de la hora del día y de la actividad del Sol.
Hora del día: la atmósfera superior de la Tierra tiene un marcado bulto diurno. La variación de densidad a una altitud constante puede variar en un orden de magnitud (un factor de diez) simplemente debido a la diferencia entre la noche y el día.
Actividad solar: Un puf del Sol puede hacer que la atmósfera superior de la Tierra se hinche no solo en un orden de magnitud como se ve con el abultamiento diurno, sino en múltiples órdenes de magnitud. Los satélites en órbita terrestre baja necesitan usar mucho más propulsor cuando la actividad del Sol es alta en comparación con ahora cuando el Sol está bastante inactivo.
Para responder a su pregunta, no hay una única respuesta a su pregunta. Esta es parte de la razón (quizás la razón clave) por la cual predecir cuándo volverá a entrar un satélite en una órbita degradada es impreciso. Existen múltiples modelos de la atmósfera superior de la Tierra que varían desde bastante simples hasta ridículamente complejos.
En el lado simple, prefiero usar el espectrómetro de masas del Laboratorio de Investigación Naval de EE. UU. Y el modelo de atmósfera de dispersión incoherente, o NRLMSISE-00 para abreviar. Es necesario proporcionar latitud, longitud, fecha, hora del día y tres parámetros que indiquen la actividad solar reciente y actual. Y eso es simple.