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Atmosfera

 

Descrizione

La parola atmosfera (dal greco ἄθμος - àthmos - "vapore" e σφαίρα - sphàira - "sfera") designa l'insieme dei gas che circondano un corpo celeste, le cui molecole sono trattenute dalla forza di gravità del corpo stesso.

L'Atmosfera terrestre non è un "involucro" omogeneo e per questo viene suddivisa in vari strati che presentano caratteristiche diverse. Gli strati dell'atmosfera terrestre, partendo dal suolo, sono 5: Troposfera; Stratosfera (contenente l'ozonosfera); Mesosfera; Termosfera; Esosfera.

 

Atmosfere planetarie

Per le leggi della meccanica statistica e per l'irraggiamento solare i gas costituenti un'atmosfera planetaria subiscono una dispersione costante: a seconda della grandezza del pianeta in questione e della vicinanza alla stella intorno a cui eventualmente orbita, questo processo può assottigliare ed estinguere l'atmosfera del pianeta stesso in tempi più o meno rapidi, ma sempre nell'ordine dei milioni di anni. L'atmosfera viene rifornita di nuovi gas dalle eruzioni vulcaniche; quindi i pianeti geologicamente attivi tendono a mantenere più facilmente una atmosfera. Sui pianeti più lontani dal Sole, la bassa temperatura ed il minore irraggiamento non permettono alle molecole di sfuggire nello spazio. Il pianeta Mercurio invece, essendo di dimensioni ridotte e molto vicino al Sole, quindi con poca attrazione gravitazionale, presenta solo delle tracce di atmosfera; è l'unico pianeta del Sistema solare che presenta questa caratteristica.

La presenza di ossigeno libero è prerogativa unica dell'atmosfera della Terra, mentre in tutte le altre atmosfere di pianeti del Sistema solare studiate finora non se ne è trovata traccia. Un'atmosfera planetaria che contenga ossigeno gassoso in grosse quantità non è chimicamente in equilibrio: infatti l'ossigeno è un gas estremamente reattivo, che nel tempo si combina completamente con le rocce e gli altri composti della superficie, ossidandoli e sparendo dall'atmosfera. La sua presenza (e persistenza) sulla Terra è conseguenza della attività biologica di piante, che lo producono in grandi quantità come sottoprodotto della fotosintesi: per questo motivo si considera la presenza di ossigeno gassoso in quantità apprezzabili nell'atmosfera di un dato pianeta come indicatore della presenza di vita su di esso. Inoltre l'atmosfera ha una funzione di "filtro" perché permette alla luce e al calore del Sole di raggiungere il pianeta, ma impedisce che le radiazioni solari nocive alla vita arrivino in grandi quantità (raggi X o UV).

 

Atmosfera terrestre (_)

La Terra possiede un'atmosfera caratterizzata da una struttura piuttosto complessa e suddivisa in più strati, che in ordine di altezza sono: troposfera, stratosfera, mesosfera, ionosfera, esosfera; la sua composizione chimica media al suolo è la seguente:

- Azoto (N2): 78,08%;

- Ossigeno (O2): 20,95%;

- Argon (Ar): 0,93%;

- Vapore acqueo (H2O): 0,33% in media (variabile da circa 0% a 5-6%);

- Biossido di carbonio (CO2): 0,032% (320 ppm);

- Neon (Ne): 0,00181% (18 ppm);

- Elio (He): 0,0005% (5 ppm);

- Metano (CH4): 0,0002% (2 ppm);

- Idrogeno (H2): 0,00005% (0,5 ppm);

- Kripton (Kr): 0,000011% (0,11 ppm);

- Xeno (Xe): 0,000008% (0,08 ppm);

- Ozono (O3): 0,000004% (0,04 ppm).

Sono anche presenti, in tracce, Ossidi di azoto (NO, NO2; N2O), Monossido di carbonio (CO), Ammoniaca (NH3), Biossido di zolfo (SO2), Solfuro di idrogeno (H2S).

Non tutti gli strati hanno le stesse concentrazioni di gas: ad esempio il vapore acqueo è presente quasi soltanto nella troposfera, lo strato più basso, ed è praticamente assente nella termosfera e nell'esosfera, che viceversa contengono quasi tutto l'elio e l'idrogeno. L'ozono è contenuto in massima parte nella stratosfera, in cui costituisce un importante strato.

 

Atmosfere stellari

Anche gli strati esterni di una stella sono formati di gas, per quanto estremamente caldo e per lo più sotto forma di plasma. La composizione di questi strati gassosi varia con il tipo e l'età della stella, ma si tratta in massima parte di idrogeno, con una percentuale minoritaria di elio. Gli eventuali elementi più pesanti, come l'ossigeno, il boro, il carbonio ecc... sono presenti in piccole percentuali o in tracce, e restano in massima parte sepolti negli strati interni della stella stessa. L'atmosfera stellare si divide in due parti: la cromosfera e la corona.

 

Cromosfera

La cromosfera, lo strato più basso e più freddo, non è visibile direttamente, a causa dell'estrema luminosità della fotosfera sottostante, ma si può vedere durante le eclissi o con speciali strumenti, i coronografi, che filtrano la luce solare lasciando passare solo la lunghezza d'onda alfa dell'idrogeno. La cromosfera è anche sede di intense eruzioni che liberano una grande quantità di energia.

 

Corona

La corona, lo strato più esteso, si estende oltre la cromosfera ed è composta di gas estremamente rarefatto e caldissimo: la temperatura dei gas coronali può andare da uno a ad alcuni milioni di gradi. Il motivo di una temperatura tanto alta è tuttora sconosciuto, anche se probabilmente è celato nell'interazione dei campi magnetici stellari con il gas.

 

Voci correlate

- Fisica dell'atmosfera;

- Aeroplancton;

- Atmosfera terrestre;

- Pianeta Terra;

- Geologia;

 

Tratto da Wikipedia, elaborato e modificato.