الفرق بين الغلاف الجوي والفضاء
يمكن تعريف الفضاء على أنه النقطة التي ينتهي عندها الغلاف الجوي للأرض، حيث يمثل الغلاف الجوي حدًا فاصلًا بين كوكبنا والكون. ومع ذلك، من الصعب تحديد النقطة الدقيقة التي يبدأ عندها الفضاء، إذ يمتد الغلاف الجوي لأكثر من 600 ألف ميل فوق سطح الأرض، في حين تقع محطة الفضاء الدولية على ارتفاع يعادل 240 ألف ميل.
خط كارمان (Karman Line)
لتبسيط تحديد بداية الفضاء، تم التعريف بخط كارمان، وهو خط تخيّلي يُحدد بداية الفضاء عند ارتفاع 60 ألف ميل (100 ألف كيلومتر) فوق مستوى سطح البحر، ويقع بين طبقتي الميزوسفير العليا والثيرموسفير الدنيا.
الفروقات بين الغلاف الجوي والفضاء من الناحية البنائية
تتواجد العديد من الاختلافات بين الغلاف الجوي والفضاء، منها ما يتعلق بالحرارة والضغط وإمكانية نقل الصوت، ومن أبرز هذه الاختلافات:
- الغلاف الجوي يتكون من مجموعة من الغازات المحيطة بكوكب يتمتع بجاذبية كافية، بينما الفضاء هو فراغ نسبي.
- يحتوي الغلاف الجوي على جزيئات غازية تتناقص فيها درجة الحرارة والكثافة مع الارتفاع، كما أنه يدعم وجود الحياة، في حين أن الفضاء يعتبر فارغاً أو شبه فارغ.
- تختلف درجات حرارة الغلاف الجوي بناءً على الارتفاع عن سطح البحر، بينما تُعتبر درجات حرارة الفضاء مساوية للصفر المطلق (2.7 كلفن).
- يُمكن للغلاف الجوي نقل الصوت، بينما الفضاء لا يتيح نقل الصوت لعدم وجود مادة يمكنها القيام بذلك، ويستخدم الاتصال فيه موجات الراديو.
طبقات الغلاف الجوي
يتكون الغلاف الجوي من مجموعة من الطبقات الغازية المحيطة بكوكب الأرض، وتتميز كل طبقة بخصائص فيزيائية فريدة، وهي:
- التروبوسفير (Troposphere): تمتد من سطح البحر حتى ارتفاع 9,000 متر عند القطبين و17,000 متر فوق خط الاستواء. تحدث في هذه الطبقة تقلبات جوية، وتُعتبر أكثر مناطق الغلاف الجوي كثافة، حيث تحتوي على نحو 80% من الكتلة الإجمالية للغلاف الجوي.
- الستراتوسفير (Stratosphere): تأتي بعد طبقة التروبوسفير بسماكة تبلغ حوالي 35 كيلومتر، ولا تحدث فيها تقلبات جوية. تحتوي هذه الطبقة على طبقة الأوزون، التي تحمي الأرض من الأشعة الضارة.
- الميزوسفير (Mesosphere): تمثل الطبقة التالية بعد الستراتوسفير، بسماكة تصل إلى نحو 35 كيلومتر، وهي تُعتبر أعلى طبقة في الغلاف الجوي وتحتوي على كميات كبيرة من الغازات، وتكون هذه الطبقة الأبرد.
- ثيرموسفير (Thermosphere): تأتي بعد الميزوسفير، وتتميز بدرجات حرارة مرتفعة. في هذه الطبقة، لا ينتقل الصوت أو الحرارة بسبب قلة الجزيئات الغازية، ويبلغ سمكها حوالي 513 كيلومتر، وتحتوي على محطة الفضاء الدولية والأقمار الصناعية الأخرى.
- الأيونوسفير (Ionosphere): تُعتبر جزءًا نشطًا من الغلاف الجوي، حيث تتوسع وتنكمش بناءً على كمية الإشعاع الشمسي المُمتص. تحتوي هذه الطبقة على أيونات نتيجة التحفيز الشمسي، وتشتبك فيها المجالات المغناطيسية للأرض والشمس، مما يؤدي إلى ظهور ظاهرة الشفق.
- الإكسوسفير (Exosphere): هي الطبقة الخارجية للغلاف الجوي التي تشكل الحد الفاصل بين الغلاف الجوي والفضاء الخارجي، حيث يصل سمكها إلى حوالي 10,000 كيلومتر. تحتوي هذه الطبقة على غازات مثل الهيدروجين والهيليوم، ولكنها متباعدة جدًا عن بعضها، مما يجعل التنفس فيها مستحيلًا، ويكون الطقس باردًا للغاية.