‎สล็อตแตกง่าย โลกสิ้นสุดและอวกาศเริ่มต้นที่ไหน?‎

‎สล็อตแตกง่าย โลกสิ้นสุดและอวกาศเริ่มต้นที่ไหน?‎

Image of Earth’s สล็อตแตกง่าย atmosphere and space ‎ชั้นบรรยากาศของโลกมีชั้นที่มีลักษณะแตกต่างกัน‎‎ ‎‎(เครดิตภาพ: สตูดิโอ023 ผ่าน Getty Images)‎

‎เมื่อนักปีนเขาปีนเขาเอเวอเรสต์พวกเขามักจะพกถังออกซิเจนอุปกรณ์ที่ช่วยให้พวกเขาหายใจได้อย่างอิสระที่ระดับความสูง นี่เป็นสิ่งจําเป็นเพราะยิ่งคุณเข้าใกล้ขอบของชั้นบรรยากาศของโลกมากเท่าไหร่

ออกซิเจนก็จะยิ่งน้อยลงเมื่อเทียบกับปริมาณที่อุดมสมบูรณ์ที่พบในระดับน้ําทะเล‎

‎นี่เป็นเพียงตัวอย่างหนึ่งของตัวแปรบรรยากาศของโลกและแสดงการแต่งหน้าธาตุของชั้นของมันจากโทรโพสเฟียร์ใกล้ระดับน้ําทะเลไปจนถึง exosphere ในภูมิภาครอบนอกสุด เมื่อแต่ละชั้นสิ้นสุดและเริ่มต้นถูกกําหนดโดยลักษณะสําคัญสี่ประการตาม‎‎กรมอุตุนิยมวิทยา‎‎: การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิองค์ประกอบทางเคมีความหนาแน่นและการเคลื่อนที่ของก๊าซภายใน ‎‎ดังนั้นในใจนี้ชั้นบรรยากาศของโลกจะสิ้นสุดลงที่ไหน? และพื้นที่เริ่มต้นที่ไหน?‎‎แต่ละชั้นของชั้นบรรยากาศมีบทบาทในการสร้างความมั่นใจว่าโลกของเราสามารถเป็นเจ้าภาพทุกรูปแบบของชีวิตทําทุกอย่าง‎‎ตั้งแต่การปิดกั้นรังสีคอสมิกที่ก่อให้เกิดมะเร็ง‎‎เพื่อสร้าง‎‎ความดันที่จําเป็นในการผลิตน้ํา‎‎ตามนาซา‎‎”เมื่อคุณอยู่ไกลจาก‎‎โลก‎‎ท้องฟ้าจะหนาแน่นน้อยลง” Katrina Bossert นักฟิสิกส์อวกาศของมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนากล่าวกับ Live Science ในอีเมล “องค์ประกอบยังเปลี่ยนแปลงและ‎‎อะตอม‎‎และโมเลกุลที่เบากว่าเริ่มครอบงําในขณะที่โมเลกุลหนักยังคงอยู่ใกล้กับพื้นผิวโลก”‎

‎เมื่อคุณเลื่อนขึ้นในชั้นบรรยากาศความดันหรือน้ําหนักของชั้นบรรยากาศที่อยู่เหนือคุณจะลดลงอย่างรวดเร็ว แม้ว่าเครื่องบินพาณิชย์จะมีห้องโดยสารที่มีแรงดัน แต่การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของระดับความสูงอาจส่งผลกระทบต่อ‎‎ท่อ eustachian ที่บางเฉียบ‎‎ที่เชื่อมต่อหูกับจมูกและลําคอ “นี่คือเหตุผลที่หูของคุณอาจโผล่ออกมาในระหว่างการบินขึ้นในเครื่องบิน”แมทธิว Igel, ศาสตราจารย์เสริมของวิทยาศาสตร์บรรยากาศที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย, เดวิส‎‎ในที่สุดอากาศก็บางเกินไปสําหรับเครื่องบินธรรมดาที่จะบินได้เลยด้วยยานดังกล่าวไม่สามารถสร้างลิฟต์ได้เพียงพอ นี่คือพื้นที่ที่นักวิทยาศาสตร์ได้ประกาศกําหนดจุดสิ้นสุดของชั้นบรรยากาศของเรา และการเริ่มต้นของอวกาศ ‎‎มันเป็นที่รู้จักกันในชื่อสาย Kármán ตั้งชื่อตาม Theodore von Kármán นักฟิสิกส์ชาวฮังการีชาวอเมริกันซึ่งในปี 1957 กลายเป็นคนแรกที่พยายามกําหนดขอบเขตระหว่างโลกและนอกโลกตาม ‎‎EarthSky‎

‎เส้นนี้เนื่องจากเป็นเครื่องหมายขอบเขตระหว่างโลกและอวกาศไม่เพียง แต่แสดงถึงขีด จํากัด ของเครื่องบินเท่านั้น แต่ยังมีความสําคัญสําหรับนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรเมื่อหาวิธีทําให้ยานอวกาศและดาวเทียมโคจรรอบโลกประสบความสําเร็จ “เส้น Kármán เป็นพื้นที่โดยประมาณที่แสดงถึงระดับความสูงเหนือดาวเทียมจะสามารถโคจรรอบโลกได้โดยไม่ต้องลุกไหม้หรือหลุดออกจากวงโคจรก่อนที่จะวนรอบโลกอย่างน้อยหนึ่งครั้ง” Bossert กล่าว ‎‎”โดยทั่วไปจะนิยามว่าอยู่เหนือโลก 100 กิโลเมตร” “มันเป็นไปได้สําหรับบางสิ่งบางอย่างที่จะโคจรรอบโลกที่ระดับความสูงต่ํากว่าเส้น Kármán, แต่มันจะต้องมีความเร็ววงโคจรสูงมาก, ซึ่งจะยากที่จะรักษาเนื่องจากแรงเสียดทาน. แต่ไม่มีอะไรห้ามได้ ‎

‎”ในนั้นคือความรู้สึกที่ควรจะมีสําหรับสาย Kármán: มันเป็นเกณฑ์จินตนาการ

 แต่ใช้งานได้จริงระหว่างการเดินทางทางอากาศและการเดินทางในอวกาศ” ‎‎ปัจจัยต่าง ๆ เช่นขนาดและรูปร่างของดาวเทียมมีส่วนในการกําหนดความต้านทานอากาศที่จะประสบและดังนั้นความสามารถในการโคจรรอบโลกได้สําเร็จตาม Bossert โดยทั่วไปดาวเทียมที่อยู่ในวงโคจรโลกต่ํา – การจําแนกประเภทที่มีแนวโน้มที่จะมอบให้กับดาวเทียมที่ระดับความสูงน้อยกว่า 621 ไมล์ (1,000 กม.) แต่บางครั้งก็ต่ําถึง 99 ไมล์ (160 กม.) เหนือโลก‎‎ตามองค์การอวกาศยุโรป‎‎ – จะหลุดออกจากวงโคจรหลังจากไม่กี่ปี Bossert กล่าวว่าเนื่องจาก “ลากจากชั้นบรรยากาศด้านบนของโลกค่อยๆชะลอความเร็วของวงโคจร” ‎

‎ภาพประกอบของชั้นบรรยากาศของโลก ‎‎(เครดิตภาพ: ttsz ผ่าน Getty รูปภาพ)‎

‎อย่างไรก็ตาม นั่นไม่ได้หมายความว่าชั้นบรรยากาศของโลก จะตรวจไม่พบเกิน 621 ไมล์‎

‎”บรรยากาศไม่ได้หายไปเมื่อคุณเข้าไปในภูมิภาคที่ดาวเทียมโคจรรอบตัว” บอสเซิร์ตกล่าว “มันอยู่ห่างออกไปหลายพันกิโลเมตรก่อนที่หลักฐานของชั้นบรรยากาศของโลกจะหายไป อะตอมชั้นนอกจากชั้นบรรยากาศของโลกอะตอมไฮโดรเจนที่ประกอบกันเป็น geocorona [ภูมิภาคนอกสุดของชั้นบรรยากาศ] สามารถขยายออกไปนอก‎‎ดวงจันทร์‎‎ได้” ‎

‎ความลึกลับที่เกี่ยวข้อง‎

‎-‎‎เราส่งข้อความอะไรถึงเอเลี่ยน?‎

‎-‎‎จักรวาลใหญ่แค่ไหน?‎

‎-‎‎อะไรคือวัตถุที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในจักรวาล?‎

‎ดังนั้นถ้ามีคนไปถึงสาย Kármán พวกเขาจะสังเกตเห็นอะไร? พวกเขาจะรู้หรือไม่ว่าพวกเขาเป็นหลัก, stradding ขอบเขตระหว่างโลกและอวกาศ? ก็ไม่เชิง “ไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลงจริงๆ” บอสเซิร์ตกล่าว ‎

‎ ‎

‎อิเกลเห็นด้วย “เส้นไม่ได้เป็นทางกายภาพต่อ se และดังนั้นหนึ่งจะไม่สังเกตเห็นการข้ามมันและไม่ได้มีความหนาใด ๆ “เขากล่าว‎‎สิ่งที่เกี่ยวกับความสามารถในการอยู่รอดแม้ในช่วงเวลาสั้น ๆ ที่สาย Kármán? แล้วถ้าคุณถูกทิ้งที่นั่นโดยไม่มีชุดอวกาศตามความต้องการ หรือถังออกซิเจนสไตล์ปีนเขาล่ะ? ถ้าคุณไปถึงมันคุณจะหายใจที่ระดับความสูงเช่นนี้ได้หรือไม่? และนกจะถึงจุดสูงสุดเช่นนี้ได้หรือไม่?‎‎”โดยหลักการแล้วการบินยังคงเป็นไปได้จนถึงสาย Kármán” Igel กล่าว “อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติสัตว์ไม่สามารถอยู่รอดได้ที่ระดับความสูงเหนือ ‘ขีด จํากัด ของอาร์มสตรอง’ ซึ่งอยู่เหนือพื้นผิวประมาณ 20 กม. [12 ไมล์] ซึ่งแรงกดดันต่ํามากจนของเหลวในปอดเดือด”‎

‎ตีพิมพ์ครั้งแรกในวิทยาศาสตร์สด‎ สล็อตแตกง่าย