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Formação da Atmosfera em Geografia e as Esferas Superiores

Uma atmosfera é uma camada ou um conjunto de camadas de gases que circundam um planeta ou outro corpo material, que é mantido no lugar pela gravidade desse corpo.

Formação da Atmosfera em Geografia

A composição atmosférica inicial de um planeta está relacionada com a química e a temperatura da nebulosa solar local durante a formação planetária e a subsequente fuga de gases interiores. As atmosferas originais começaram com um disco rotativo de gases que desmoronou para formar uma série de anéis espaçados que se condensaram para formar os planetas.

As atmosferas do planeta foram então modificadas ao longo do tempo por vários fatores complexos, resultando em resultados bastante diferentes. As atmosferas dos planetas Vênus e Marte são principalmente constituídas de dióxido de carbono , com pequenas quantidades de nitrogênio , argônio , oxigênio e traços de outros gases. A composição da atmosfera da Terra é amplamente governada pelos subprodutos da vida que ela sustenta.

O ar seco da atmosfera da Terra contém 78,08% de nitrogênio, 20,95% de oxigênio, 0,93% de argônio, 0,04% de dióxido de carbono e vestígios de hidrogênio, hélio e outros gases “nobres” (em volume), mas geralmente uma quantidade variável de vapor de água também apresentam, em média, cerca de 1% ao nível do mar.

As baixas temperaturas e maior gravidade dos planetas gigantes do Sistema Solar – Júpiter , Saturno , Urano e Netuno – permitem que eles retenham gases com baixa massa molecular. Estes planetas têm atmosferas de hidrogênio-hélio, com vestígios de compostos mais complexos. Dois satélites dos planetas exteriores possuem atmosferas significativas.

Titã , uma lua de Saturno e Tritão , uma lua de Netuno, têm atmosferas principalmente de nitrogênio . Quando na parte de sua órbita mais próxima do Sol, Plutão tem uma atmosfera de nitrogênio e metano semelhante à de Tritão, mas esses gases são congelados quando estão mais distantes do Sol.

Outros corpos dentro do Sistema Solar têm atmosferas extremamente finas não em equilíbrio. Estes incluem a Lua ( gás de sódio ), Mercúrio (gás de sódio), Europa (oxigênio), Io (enxofre) e Encelado (vapor de água).

O primeiro exoplaneta, cuja composição atmosférica foi determinada, é um gigante gasoso com uma órbita próxima de uma estrela na constelação de Pégaso. Sua atmosfera é aquecida a temperaturas acima de 1.000 K e está constantemente escapando para o espaço. Hidrogênio, oxigênio, carbono e enxofre foram detectados na atmosfera inflada do planeta.

Importância da Formação

Atmosferas têm efeitos dramáticos nas superfícies dos corpos rochosos. Objetos que não têm atmosfera, ou que possuem apenas uma exosfera, possuem um terreno coberto de crateras . Sem uma atmosfera, o planeta não tem proteção contra os meteoroides , e todos eles colidem com a superfície como meteoritos e criam crateras.

A maioria dos meteoroides queima como meteoros antes de atingir a superfície de um planeta. Quando os meteoroides causam impacto, os efeitos são muitas vezes apagados pela ação do vento. Como resultado, as crateras são raras em objetos com atmosferas.

Camadas da Atmosfera
Camadas da Atmosfera

A erosão eólica é um fator significativo na formação do terreno de planetas rochosos com atmosferas e, com o tempo, pode apagar os efeitos de crateras e vulcões. Além disso, como os líquidos não podem existir sem pressão, uma atmosfera permite que o líquido esteja presente na superfície, resultando em lagos, rios e oceanos. Terra e Titã são conhecidos por terem líquidos em sua superfície e o terreno sugere que Marte tinha líquido em sua superfície no passado.

Estrutura da Atmosfera Terrestre

A atmosfera da Terra consiste em várias camadas que diferem em propriedades como composição, temperatura e pressão. A camada mais baixa é a troposfera, que se estende da superfície ao fundo da estratosfera.

Três quartos da massa da atmosfera reside dentro da troposfera e é a camada dentro da qual o clima terrestre se desenvolve. A profundidade dessa camada varia entre 17 km no equador e 7 km nos polos. A estratosfera, que se estende do topo da troposfera até o fundo da mesosfera , contém a camada de ozônio.

A camada de ozônio varia em altitude entre 15 e 35 km, e é onde a maioria dos raios ultravioleta (radiação) do Sol é absorvida. O topo da mesosfera, varia de 50 a 85 km, e é a camada na qual a maioria dos meteoros queima.

A termosfera se estende de 85 km até a base da exosfera a 400 km e contém a ionosfera , uma região onde a atmosfera é ionizada pela radiação solar que chega. A ionosfera aumenta de espessura e se move para mais perto da Terra durante o dia e sobe à noite, permitindo que certas frequências de comunicação de rádio tenham um alcance maior.

A linha de Kármán, localizada dentro da termosfera a uma altitude de 100 km, é comumente usada para definir o limite entre a atmosfera da Terra e o espaço exterior. A exosfera começa variadamente de cerca de 690 a 1.000 km acima da superfície, onde interage com a magnetosfera do planeta. Cada uma das camadas tem uma taxa de lapso diferente, definindo a taxa de mudança de temperatura com a altura.

Troposfera e Estratosfera

Troposfera é a camada mais baixa da atmosfera. A altura dessa camada é de aproximadamente 18 km no equador e 8 km nos pólos. A espessura da troposfera é maior no equador porque nos aquece a grandes alturas por fortes correntes convectivas. Troposfera contém partículas de poeira e vapor de água.

Esta é a camada mais importante da atmosfera, porque todos os tipos de mudanças climáticas ocorrem apenas nesta camada. O ar nunca fica estático nesta camada. Portanto, essa camada é chamada de “esfera em mudança” ou troposfera.

Troposfera
Troposfera

A temperatura ambiente diminui com o aumento da altura da atmosfera. Diminui a uma taxa de 1 grau Celsius para cada 165 m de altura. Isso é chamado de taxa de lapso normal. A zona que separa a troposfera da estratosfera é conhecida como tropopausa.

A temperatura do ar na tropopausa é de cerca de – 80 graus Celsius acima do equador e cerca de – 45 graus Celsius acima dos pólos. A temperatura aqui é quase constante e, portanto, é chamada de tropopausa.

A estratosfera é encontrada logo acima da troposfera. Estende-se a uma altura de 50 km. A temperatura permanece quase a mesma na parte inferior desta camada até a altura de 20 km. Depois disso, a temperatura aumenta lentamente com o aumento da altura.

A temperatura aumenta devido à presença de gás ozono na parte superior desta camada. Incidentes relacionados ao clima não ocorrem nesta camada. O ar sopra horizontalmente aqui. Portanto, esta camada é considerada ideal para voar de aeronaves. O limite superior da estratosfera é conhecido como estratopausa.

Estratosfera
Estratosfera

Uma característica importante da estratosfera é que ela contém uma camada de gás ozônio. A espessura relativa da camada de ozônio é medida em Unidades Dobson. É encontrado principalmente na porção inferior da estratosfera, de aproximadamente 20 a 30 km acima da superfície da Terra.

Contém uma alta concentração de ozônio (O3) em relação a outras partes da atmosfera. É a região da estratosfera que absorve a maior parte das radiações ultravioletas do sol.

As Esferas Superiores

Mesosfera é a terceira camada da atmosfera que se espalha pela estratosfera. Estende-se a uma altura de 80 km. Nesta camada, a temperatura começa a diminuir com o aumento da altitude e atinge até – 100 graus Celsius na altura de 80 km. Meteoros ou estrelas cadentes ocorrem nesta camada. O limite superior da mesosfera é conhecido como mesopausa.

A camada da termosfera está localizada entre 80 e 400 km acima da mesopausa. Contém partículas carregadas eletricamente conhecidas como íons e, portanto, é conhecida como ionosfera. As ondas de rádio transmitidas da Terra são refletidas de volta à Terra por essa camada e, devido a isso, a transmissão de rádio tornou-se possível. A temperatura aqui começa a aumentar com as alturas.

A exosfera é a camada mais alta da atmosfera. Os gases são muito escassos nesta esfera devido à falta de força gravitacional. Portanto, a densidade do ar é muito menor neste ponto.

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