Termosfera: o que é, onde fica, funções e características

A termosfera é a quarta camada da atmosfera terrestre, localizada acima da mesosfera e abaixo da exosfera. Ela é uma das camadas mais altas e também uma das mais quentes, atingindo temperaturas extremas devido à absorção direta da radiação solar. A termosfera é extremamente importante, pois é o local onde ocorrem fenômenos impressionantes, como as auroras, e onde orbitam muitos satélites e a Estação Espacial Internacional. Portanto, vamos entender onde fica localizada a termosfera, suas características únicas, a composição dos gases presentes, sua importância para a Terra e os eventos que ocorrem nela, como a formação das auroras boreais.

Localização da termosfera

A termosfera está localizada entre a mesosfera e a exosfera, estendendo-se a partir de aproximadamente 85 km até 600 km de altitude. Ela é uma das camadas mais extensas da atmosfera, e suas altitudes podem variar de acordo com a atividade solar.

A termosfera é também o limite entre a atmosfera e o espaço exterior. Acima dela, na exosfera, a atmosfera gradualmente se dispersa até se misturar com o vácuo do espaço.

Características da termosfera

A termosfera é caracterizada principalmente por suas altas temperaturas, que podem chegar a milhares de graus Celsius, devido à absorção intensa de radiação ultravioleta (UV) e de raios X do Sol. Apesar das altas temperaturas, a sensação térmica seria baixa devido à baixa densidade do ar, ou seja, há poucas moléculas para transferir calor.

Principais características da termosfera:

• Temperaturas extremas: As temperaturas na termosfera podem variar entre 500°C e 2.000°C, dependendo da atividade solar. Quando o Sol está mais ativo, a termosfera absorve mais radiação e fica mais quente. No entanto, devido à baixa densidade do ar, uma pessoa não sentiria o calor da mesma forma que na superfície.

• Ar rarefeito: O ar na termosfera é extremamente rarefeito, com poucas moléculas de gás por unidade de volume. Isso significa que, embora as temperaturas sejam altas, não há muitas moléculas para conduzir esse calor.

• Absorção de radiação solar: A termosfera é o principal local de absorção da radiação ultravioleta (UV) e de raios X do Sol. Essa absorção é o que aquece a camada e faz com que suas temperaturas sejam tão altas. Esse processo é crucial para proteger as camadas inferiores da atmosfera e, consequentemente, a vida na Terra.

• Fenômenos luminosos: Nessa camada atmosférica é onde ocorrem as auroras boreais e austrais, fenômenos luminosos impressionantes causados pela interação de partículas solares com a atmosfera terrestre.

Um exemplo prático de fenômeno visual na termosfera são as auroras boreais, que podem ser vistas nas regiões polares. Esse fenômeno ocorre devido à interação do vento solar com as partículas dessa camada atmosférica, resultando em luzes coloridas no céu.

Sendo assim, vamos entender agora quais gases compõem a termosfera.

Composição da termosfera

A composição da termosfera é bastante diferente das camadas inferiores da atmosfera. A baixa densidade de ar faz com que as moléculas de gases se tornem mais dispersas, e os gases mais leves, como hidrogênio e hélio, predominam nas partes mais altas.

Principais componentes da termosfera:

• Nitrogênio (N2) e Oxigênio (O2): Assim como nas outras camadas da atmosfera, o nitrogênio e o oxigênio são os principais gases, mas em concentrações muito menores. Esses gases se encontram em forma molecular nas regiões mais baixas da termosfera.
• Oxigênio atômico (O): Nas altitudes mais elevadas da termosfera, o oxigênio se encontra principalmente em sua forma atômica (O), e não molecular (O2). Isso ocorre devido à intensa radiação solar que quebra as moléculas de oxigênio.
• Hélio (He) e Hidrogênio (H2): Nas camadas superiores da termosfera, onde a densidade do ar é ainda menor, os gases mais leves, como hélio e hidrogênio, predominam, pois as moléculas mais pesadas tendem a ficar nas camadas inferiores.

Essa composição é importante, pois ajuda a proteger a Terra da radiação solar excessiva. Mas qual é a importância da termosfera para o planeta?

Importância da termosfera

A termosfera desempenha funções essenciais para a proteção e o equilíbrio do planeta. Sua função principal é absorver a radiação solar nociva, como os raios ultravioleta e raios X, evitando que essa radiação atinja diretamente as camadas inferiores da atmosfera e a superfície da Terra.

Principais funções da termosfera:

• Proteção contra radiação solar: A termosfera absorve a maior parte da radiação ultravioleta e de raios X do Sol, impedindo que essas formas perigosas de energia cheguem às camadas mais baixas da atmosfera. Isso protege os seres vivos dos danos causados pela exposição excessiva a esses raios.

• Lar de satélites e da Estação Espacial Internacional: Muitos satélites artificiais e a Estação Espacial Internacional (ISS) orbitam dentro da termosfera, entre 350 km e 400 km de altitude. A termosfera oferece um ambiente estável para esses objetos, com pouca resistência atmosférica.

• Base para as telecomunicações: Satélites de telecomunicação, sistemas de GPS e outros dispositivos tecnológicos dependem da termosfera para suas órbitas estáveis. A termosfera também reflete certas ondas de rádio, ajudando nas comunicações de longa distância.

Agora, vamos explorar os principais eventos que ocorrem nessa camada atmosférica.

Principais eventos na termosfera

A termosfera é palco de vários fenômenos impressionantes e importantes. De auroras boreais a interações com ventos solares, esses eventos destacam o papel vital da termosfera para o equilíbrio da Terra e para as atividades humanas no espaço.

1. Auroras boreais e austrais

As auroras são os fenômenos mais conhecidos que ocorrem na termosfera. As auroras boreais (no Hemisfério Norte) e austrais (no Hemisfério Sul) são geradas quando partículas carregadas do vento solar interagem com as moléculas de gás na termosfera. Essa interação cria luzes coloridas que podem ser vistas nas regiões polares. Elas ocorrem principalmente entre 90 km e 500 km de altitude, dentro da termosfera.

2. Interação com o vento solar

A termosfera interage diretamente com o vento solar, que consiste em partículas carregadas emitidas pelo Sol. Quando há uma ejeção de massa coronal no Sol, essas partículas podem criar tempestades geomagnéticas, afetando a termosfera e causando fenômenos como as auroras, além de interferências em satélites e sistemas de comunicação.

3. Satélites e Estação Espacial Internacional

Muitos satélites artificiais e a Estação Espacial Internacional (ISS) estão localizados na termosfera, devido à sua altitude. Nessa camada, há menos resistência do ar, o que facilita a órbita desses objetos. No entanto, mesmo pequenas variações na densidade da termosfera, causadas por tempestades solares, podem afetar a órbita desses satélites.

4. Tempestades geomagnéticas

As tempestades geomagnéticas ocorrem quando há uma forte atividade solar, ejetando grandes quantidades de partículas carregadas em direção à Terra. Essas partículas interagem com o campo magnético terrestre e afetam essa camada atmosférica. Tempestades geomagnéticas podem interferir em sistemas de satélites e até causar falhas em redes elétricas.

O que é a atmosfera terrestre?

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