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Mesosfera

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Onibus espacial Endeavour atravessa a estratosfera e a mesosfera. A troposfera , que contem nuvens, aparece laranja nesta foto. [ 1 ]

A mesosfera ( / ? m ? s o? s f ??r / ; do grego mesos, "meio") representa a terceira camada da atmosfera , diretamente acima da estratosfera e diretamente abaixo da termosfera . Na mesosfera, a temperatura diminui a medida que a altitude aumenta. Essa caracteristica e usada para definir seus limites: comeca no topo da estratosfera (as vezes chamada estratopausa ) e termina na mesopausa , que e a parte mais fria da atmosfera da Terra com temperaturas abaixo de ?143 °C (?225 °F; 130 K). Os limites superiores e inferiores exatos da mesosfera variam com a latitude e com a estacao (mais alta no inverno e nos tropicos, mais baixa no verao e nos polos), mas a fronteira mais baixa geralmente esta localizada em altitudes de 50 a 65 quilometros acima da superficie da Terra e o limite superior (a mesopausa) esta geralmente em torno de 85 a 100 quilometros. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

A estratosfera e a mesosfera sao, as vezes, coletivamente chamadas de "atmosfera intermediaria", [ 6 ] [ 7 ] que abrange altitudes aproximadamente entre 12 e 80 quilometros acima da superficie da Terra. A mesopausa , a uma altitude de 80 a 90 quilometros, separa a mesosfera da termosfera ? a segunda camada mais externa da atmosfera da Terra. Esta e a turbopausa , abaixo da qual diferentes especies quimicas sao bem misturadas devido a turbilhonamentos turbulentos. Acima desse nivel, a atmosfera torna-se nao uniforme, porque as alturas de escalas de diferentes especies quimicas diferem de acordo com suas massas moleculares .

O termo "espaco proximo" tambem e as vezes usado para se referir a altitudes dentro da mesosfera. Este termo nao possui uma definicao tecnica, mas normalmente se refere a regiao da atmosfera ate 100 quilometros, aproximadamente entre o limite de Armstrong (acima do qual os humanos precisam de um traje pressurizado para sobreviver) e a linha de Karman (onde a astrodinamica deve substituir a aerodinamica para levantar voo); ou, por outra definicao, a amplitude de altitude acima da qual os avioes comerciais voam, mas abaixo da qual os satelites orbitam a Terra. Algumas fontes distinguem entre os termos "espaco proximo" e "atmosfera superior", de modo que apenas as camadas mais proximas a linha de Karman sao descritas como "espaco proximo".

Temperatura [ editar | editar codigo-fonte ]

Nuvens na mesosfera iluminadas pelo Sol nascente.

Dentro da mesosfera, a temperatura diminui com o aumento da altura , devido a diminuicao da absorcao da radiacao solar pela atmosfera rarefeita e ao aumento do resfriamento pelas emissoes radiativas de CO 2 . O topo da mesosfera, chamado mesopausa , e a parte mais fria da atmosfera da Terra. [ 8 ] As temperaturas na mesosfera superior caem em torno de ?101 ºC (172 K; ?150 ºF), [ 9 ] variando de acordo com a latitude e a estacao .

Funcionalidades dinamicas [ editar | editar codigo-fonte ]

As principais caracteristicas mais importantes nessa regiao sao fortes ventos zonais (leste-oeste), mares atmosfericas , ondas de gravidade atmosferica interna (comumente chamadas de " ondas de gravidade ") e ondas planetarias . A maioria dessas mares e ondas comeca na troposfera e na estratosfera inferior e se propaga para a mesosfera. Na mesosfera, as amplitudes das ondas de gravidade podem se tornar tao grandes que as ondas se tornam instaveis e se dissipam. Essa dissipacao deposita impulso na mesosfera e impulsiona amplamente a circulacao global. Isso ajuda a Terra.

Nuvens noctilucentes estao localizadas na mesosfera. A mesosfera superior tambem e a regiao da ionosfera conhecida como camada D , que so esta presente durante o dia em que ocorre alguma ionizacao com o oxido nitrico sendo ionizado pela radiacao de hidrogenio alfa da serie de Lyman . A ionizacao e tao fraca que, quando a noite cai e a fonte de ionizacao e removida, o eletron e o ion livres se transformam novamente em uma molecula neutra. A mesosfera tem sido chamada de "ignorosfera" porque e pouco estudada em relacao a estratosfera (que pode ser acessada com baloes de alta altitude) e a termosfera (na qual os satelites podem orbitar). [ 10 ]

Uma camada de sodio de 5 quilometros de profundidade esta localizada entre 80 a 105 quilometros. Feita de atomos de sodio nao ionizados e nao ligados, a camada de sodio irradia fracamente para contribuir com a luminescencia atmosferica . O sodio tem uma concentracao media de quatrocentos mil atomos por centimetro cubico. Essa banda e reabastecida regularmente por sublimacao de sodio dos meteoros que chegam. Os astronomos comecaram a utilizar essa banda de sodio para criar "estrelas-guia" como parte do processo de correcao da optica adaptativa usada para produzir observacoes terrestres ultra-nitidas. [ 11 ] Outras camadas de metal, por exemplo, ferro e potassio, existem tambem na regiao da mesosfera superior/baixa termosfera.

Em outubro de 2018, [ a ] um tipo distinto de aurora foi identificado, originario da mesosfera. Muitas vezes referidas como 'dunas' devido a sua semelhanca com ondas de areia em uma praia, as luzes verdes onduladas se estendem em direcao ao equador. Eles foram identificados como originarios de cerca de 96 quilometros acima da superficie. Como as auroras sao causadas por particulas solares de velocidade ultra-alta que interagem com as moleculas atmosfericas, a cor verde dessas dunas foi tentativamente explicada pela interacao dessas particulas solares com moleculas de oxigenio. As dunas, portanto, ocorrem onde o oxigenio mesosferico e mais concentrado. [ 12 ]

Milhoes de meteoros entram na atmosfera da Terra, com media de 40 mil toneladas por ano. [ 13 ] Pensa-se que o material ablado, chamado fumaca meteorica, sirva como nucleos de condensacao para nuvens noctilucentes .

Exploracao [ editar | editar codigo-fonte ]

A mesosfera fica acima dos registros de altitude para aeronaves , [ 14 ] enquanto apenas os poucos quilometros mais baixos sao acessiveis a baloes , para os quais o registro de altitude e de 53 quilometros. [ 15 ] Enquanto isso, a mesosfera esta abaixo da altitude minima para naves espaciais orbitais devido ao alto arrasto atmosferico. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] Ele so foi acessado atraves do uso de foguetes de sondagem capazes de realizar medicoes mesosfericas por alguns minutos por missao. [ 19 ] Como resultado, e a parte menos compreendida da atmosfera, resultando no apelido humoristico ignorosfera . [ 20 ] A presenca de sprites vermelhos e jatos azuis (descargas eletricas ou raios na mesosfera inferior), nuvens noctilucentes e cisalhamento de densidade nessa camada pouco conhecida sao de interesse cientifico atual.

Fenomenos na mesosfera e no espaco proximo [ editar | editar codigo-fonte ]

Ver tambem [ editar | editar codigo-fonte ]

Notas

  1. As "dunas" foram vistas pela primeira vez por fotografos na Finlandia e na Suecia.

Referencias

  1. ≪ISS022-E-062672 caption≫ . NASA . Consultado em 21 de setembro de 2012  
  2. ≪Middle atmosphere≫ . www.antarctica.gov.au . Consultado em 17 de junho de 2018  
  3. Venkat Ratnam. ≪Tropical mesopause: Is it always close to 100 km?≫. Journal of Geophysical Research . 115 . ISSN   0148-0227 . doi : 10.1029/2009jd012531  
  4. ≪The Mesosphere - overview | UCAR Center for Science Education≫ . scied.ucar.edu . Consultado em 17 de junho de 2018  
  5. von Zahn. ≪The mesopause altitude: Only two distinctive levels worldwide?≫. Geophysical Research Letters . 23 : 3231?34. ISSN   0094-8276 . doi : 10.1029/96gl03041  
  6. ≪Middle Atmosphere Meteorology≫ . atmos.washington.edu . Consultado em 19 de dezembro de 2018  
  7. ≪Camadas da atmosfera - Geografia | Manual do Enem≫ . querobolsa.com.br . Consultado em 27 de julho de 2020  
  8. IUPAC , Compendio de Terminologia Quimica , 2ª ed. ("Gold Book"). Compilado por A. D. McNaught e A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). Versao online: " {{{titulo}}} "  (2006–) criado por M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; atualizacoes compiladas por A. Jenkins. ISBN 0-9678550-9-8 .
  9. Mesosphere (Wayback Machine Archive) , Atmosphere, Climate & Environment Information ProgGFKDamme ( Departamento de Meio Ambiente, Alimentacao e Assuntos Rurais do Reino Unido) , consultado em 14 de novembro de 2011 , copia arquivada em 1 de julho de 2010  
  10. ≪Upper atmosphere may hold clues in Columbia mystery≫ . 6 de fevereiro de 2003  
  11. Martin Enderlein et al., ESO's Very Large Telescope sees four times first light , Laser Focus World, July 2016, pp. 22-24
  12. Wu, Katherine J. A New Type of Aurora Ripples Across the Sky in Horizontal Green "Dunes". Smithsonian Magazine (29 January 2020)
  13. Leinert C.; Gruen E. (1990). "Interplanetary Dust". Physics and Chemistry in Space (R. Schwenn and E. Marsch eds.). Springer-Verlag. pp. 204-275
  14. ≪Powered Aeroplanes World Records≫ . Federation Aeronautique Internationale . Consultado em 31 de agosto de 2016 . Copia arquivada em 11 de setembro de 2016  
  15. ≪Research on Balloon to Float over 50 km Altitude≫ . Institute of Space and Astronautical Science, JAXA . Consultado em 29 de setembro de 2011  
  16. ≪IADC Space Debris Mitigation Guidelines≫ (PDF) . Inter-Agency Space Debris Coordination Committee . 15 de outubro de 2002 . Consultado em 31 de agosto de 2016 . Copia arquivada (PDF) em 3 de dezembro de 2013  
  17. ≪NASA Safety Standard 1740.14, Guidelines and Assessment Procedures for Limiting Orbital Debris≫ (PDF) . Office of Safety and Mission Assurance. 1 de agosto de 1995. Copia arquivada (PDF) em 15 de fevereiro de 2013  
  18. ≪100 km Altitude Boundary for Astronautics≫ . Federation Aeronautique Internationale  
  19. ≪NASA Sounding Rocket Program Overview≫ . NASA Sounding Rocket Program . NASA. 24 de julho de 2006 . Consultado em 10 de outubro de 2006  
  20. ≪Reusable Rockets Set to Explore the 'Ignorosphere ' . Discover Magazine . 1 de setembro de 2016 . Consultado em 2 de abril de 2018  

Ligacoes externas [ editar | editar codigo-fonte ]