Molekul udara per kaki kubik pada ketinggian tertentu di atas permukaan

Aug 17 2020

Atmosfir bumi dan benda langit lainnya menjadi lebih tipis semakin tinggi Anda pergi. Bayangkan Anda bisa melihat atom / molekul. Pada ketinggian berapa di atas permukaan bumi dan Mars Anda akan melihat cukup sedikit molekul per kaki kubik sehingga Anda dapat menghitungnya? Jika Anda, katakanlah, 500 mil (805 km) di atas permukaan bumi, berapa banyak molekul udara per kaki kubik (30 cm³) yang akan Anda lihat? Atau, seseorang dapat bertanya sebaliknya: pada ketinggian berapa di atas bumi Anda akan melihat, katakanlah, 100 molekul udara per ft³? Gas mana yang tidak penting, saya menanyakan semua molekul atmosfer dalam volume tertentu. Dan karena bahkan ruang antarplanet bukanlah ruang hampa yang sempurna, seperti apakah di sana, misalnya di tengah-tengah antara orbit Bumi dan Mars?

Jawaban

2 DavidHammen Aug 17 2020 at 18:21

Jenis molekul / atom dan kerapatan molekul / atom tersebut sebagai fungsi ketinggian di atmosfer atas bumi sangat bergantung pada waktu dan aktivitas Matahari.

Waktu dalam sehari: Atmosfer bagian atas bumi memiliki tonjolan diurnal yang ditandai. Variasi kepadatan pada ketinggian konstan dapat bervariasi dengan urutan besarnya (faktor sepuluh) hanya karena perbedaan antara siang dan malam.

Aktivitas Matahari: Satu poof dari Matahari dapat membuat atmosfer bagian atas bumi membengkak tidak hanya dengan satu urutan besarnya seperti yang terlihat dengan tonjolan diurnal tetapi juga beberapa kali lipat. Satelit di orbit rendah Bumi perlu menggunakan lebih banyak propelan saat aktivitas Matahari tinggi dibandingkan dengan saat ini saat Matahari agak diam.


Untuk menjawab pertanyaan Anda, tidak ada jawaban untuk pertanyaan Anda. Ini adalah bagian dari alasan (mungkin alasan utama) mengapa memprediksi kapan satelit di orbit yang terdegradasi akan masuk kembali tidak tepat. Ada beberapa model atmosfer bagian atas Bumi yang bervariasi dari yang cukup sederhana hingga yang sangat rumit.


Di sisi yang sederhana, saya lebih suka menggunakan spektrometer massa US Naval Research Laboratory dan model atmosfer hamburan inkoheren, atau disingkat NRLMSISE-00 . Seseorang perlu memberikan garis lintang, bujur, tanggal, waktu, dan tiga parameter yang menunjukkan aktivitas matahari terkini dan saat ini. Dan itu di sisi yang sederhana.