Molecole d'aria per piede cubo a una certa altitudine sopra la superficie

Aug 17 2020

Le atmosfere della Terra e di altri corpi celesti diventano più sottili man mano che si sale. Immagina di essere in grado di vedere atomi / molecole. A quale altitudine sopra la superficie della Terra e di Marte vedresti poche molecole sufficienti per piede cubo da poterle contare? Se tu fossi, diciamo, 500 miglia (805 km) sopra la superficie terrestre, quante molecole d'aria per piede cubo (30 cm³) vedresti? Oppure, ci si può chiedere viceversa: a quale altitudine sopra la Terra vedresti, diciamo, 100 molecole d'aria per ft³? Quale gas non importa, chiedo tutte le molecole dell'atmosfera entro un certo volume. E poiché anche lo spazio interplanetario non è un vuoto perfetto, come sarebbe lì, ad esempio a metà strada tra l'orbita della Terra e Marte?

Risposte

2 DavidHammen Aug 17 2020 at 18:21

Il tipo di molecole / atomi e la densità di tali molecole / atomi in funzione dell'altitudine nell'atmosfera superiore della Terra dipende molto dall'ora del giorno e dall'attività del Sole.

Ora del giorno: l'alta atmosfera della Terra ha un marcato rigonfiamento diurno. La variazione di densità a un'altitudine costante può variare di un ordine di grandezza (un fattore dieci) proprio a causa della differenza tra notte e giorno.

Attività solare: un poof dal Sole può far gonfiare l'atmosfera superiore della Terra non solo di un ordine di grandezza, come si vede con il rigonfiamento diurno, ma di più ordini di grandezza. I satelliti nell'orbita terrestre bassa devono usare molto più propellente quando l'attività del Sole è elevata rispetto a adesso quando il Sole è piuttosto quiescente.


Per rispondere alla tua domanda, non c'è una risposta alla tua domanda. Questo è uno dei motivi (forse il motivo principale) per cui prevedere quando un satellite in un'orbita degradante rientrerà è impreciso. Esistono più modelli dell'atmosfera superiore della Terra che variano da abbastanza semplici a ridicolmente complessi.


Sul lato semplice, preferisco usare lo spettrometro di massa del US Naval Research Laboratory e il modello di atmosfera a dispersione incoerente, o in breve NRLMSISE-00 . È necessario fornire latitudine, longitudine, data, ora del giorno e tre parametri che indicano l'attività solare recente e corrente. E questo è sul lato semplice.