Mesosfera: características, composição, temperatura e funções - Ciência - 2023

Contente

o mesosfera É uma das camadas da atmosfera terrestre, especificamente a terceira, localizada entre a estratosfera e a termosfera. A área de transição entre a estratosfera e a mesosfera é chamada de estratopausa, enquanto a área entre a mesosfera e a termosfera é chamada de mesopausa.

A mesosfera é caracterizada principalmente pela baixíssima temperatura que ali ocorre, que está diretamente relacionada à altitude: quanto maior a altitude, menor a temperatura. Sua importância reside no fato de esta camada atuar como protetora da Terra contra a desintegração das formações rochosas.

A destruição de várias formações na mesosfera (como meteoritos e partículas menores) permite a entrada de poeira atmosférica, que intervém no desenvolvimento de núcleos de condensação de nuvens mesosféricas polares ou nuvens noctilucentes, que ocorrem a uma altura maior que nuvens comuns.

Além da geração de nuvens mesosféricas polares, também ocorre o fenômeno dos raios élficos, cuja origem continua sendo considerada um mistério.

Da mesma forma, são produzidas nesta camada as chamadas estrelas cadentes, que nada mais são do que flashes de luz, produto de meteoritos ou formações rochosas que se desintegraram graças à força de atrito.

A mesosfera tem sido a camada da atmosfera menos explorada e estudada, pois sua altitude é muito elevada e não permite o trânsito de aeronaves como aviões ou balões de ar quente, e ao mesmo tempo é muito baixa para satélites artificiais em órbita nesta.

O pouco que se descobriu sobre essa camada da atmosfera foi observado por meio de exploração e estudo com foguetes de sondagem, mas a permanência desses dispositivos deve ter sido muito limitada.

No entanto, desde 2017 a NASA trabalha em um dispositivo que permitirá o estudo da mesosfera. Este artefato é conhecido como Lidar (Detecção e alcance de luz) de sódio.

Caracteristicas

A principal característica da mesosfera é que ela é a camada mais fria da atmosfera terrestre, e a temperatura cai ainda mais à medida que sua altitude aumenta.

O resfriamento excessivo dessa camada devido à baixa temperatura em sua parte superior - juntamente com outros fatores que afetam as várias camadas da atmosfera - representa um indicador de como as mudanças climáticas estão evoluindo.

Esta camada se estende aproximadamente de 50 a 85 quilômetros de altura, e sua espessura aproximada é de 35 km; No entanto, apesar de sua grande extensão, representa apenas 0,1% da massa total da atmosfera.

Nesta camada existem ventos zonais que são caracterizados por sua componente leste-oeste; este elemento indica a direção que eles seguem. Além disso, as marés atmosféricas e as ondas gravitacionais também estão presentes.

A mesosfera é a menos densa das camadas da atmosfera e seria impossível respirar nela; Além disso, a pressão está muito baixa, então, se você não tiver um traje espacial, seu sangue e fluidos corporais irão ferver.

A mesosfera é considerada misteriosa pelo pouco acesso que se teve ao seu estudo, e também pelo fato de nela ocorrerem vários fenômenos naturais bastante marcantes.

Fenômenos naturais que ocorrem na mesosfera

Nuvens noctilucentes

Vários fenômenos naturais muito particulares ocorrem na mesosfera. Um exemplo disso são as nuvens noctilucentes, que são aquelas que se caracterizam pela sua cor azul elétrica e podem ser vistas desde os pólos norte e sul.

Essas nuvens são criadas quando um meteoro atinge a atmosfera e libera um rastro de poeira, ao qual adere o vapor de água congelado das nuvens.

Nuvens noctilucentes ou nuvens mesosféricas polares ocorrem muito mais altas do que as nuvens comuns, com cerca de 80 km de altura, enquanto as nuvens comuns são observadas muito mais abaixo, na troposfera.

Estrelas fugazes

Estrelas cadentes são produzidas na mesosfera, cujos avistamentos sempre foram muito valorizados pelas pessoas.

Essas “estrelas” são produzidas graças à desintegração dos meteoritos, que é produzida pela fricção com o ar na atmosfera e faz com que eles liberem flashes de luz.

Raios goblin

Outro fenômeno que ocorre nesta camada da atmosfera são os chamados raios élficos, cuja origem continua sendo difícil de entender, embora tenham sido descobertos no final do século 19 e expostos em 1925 por Charles Wilson.

Esses raios, geralmente de cor avermelhada, ocorrem na mesosfera e podem ser vistos muito longe das nuvens. Ainda não se sabe o que os causa e seu diâmetro pode chegar a dezenas de quilômetros.

MTI

Um evento conhecido como MTI (inversões de temperatura mesosférica) também costuma ocorrer na mesosfera, que desloca a característica fundamental desta camada (a diminuição da temperatura com o aumento da altitude). Nesse caso, quanto maior a altitude, maior a temperatura.

Por um tempo, os cientistas argumentaram que as ondas gravitacionais eram responsáveis por esse evento; No entanto, após estudos realizados na cidade de Ahmedabad, foi descoberto que as ondas gravitacionais não têm essa incidência.

Foi determinado que esse fenômeno se deve a reações químicas que liberam calor depois que a radiação solar atinge os elementos atmosféricos.

Composição química

A composição química dos gases na mesosfera é muito semelhante à da troposfera em proporção. Na troposfera, o ar é composto principalmente de nitrogênio (78%), 21% de oxigênio e 1% de vapor de água e dióxido de carbono; esta camada é a mais densa da atmosfera.

Pelo contrário, a mesosfera é a camada menos densa e seu ar é muito leve. Os gases nele não são muito densos, mas tem uma concentração mais alta de ozônio e um nível mais baixo de vapor d'água.

Como a maioria das formações rochosas que impactam a atmosfera se desintegram nesta camada, resíduos dessas formações permanecem na mesosfera e lá é gerada uma concentração relativamente alta de ferro e outros átomos metálicos.

Temperatura

Como mencionamos anteriormente, a mesosfera é a camada com a temperatura mais baixa. Sua temperatura cai à medida que se avança nesta camada; isto é, quanto mais alto, mais frio será. Na verdade, o ponto mais frio é alcançado na mesopausa, a camada de transição entre a mesosfera e a termosfera.

Em países ao norte, onde a temperatura costuma ser baixa, nuvens noctilucentes são muito comuns. Isso ocorre porque nessas áreas a temperatura da atmosfera é geralmente mais baixa, de modo que a mesosfera tem temperaturas ainda mais frias.

A queda de temperatura que ocorre nessa camada se deve ao fato de haver pouquíssimas moléculas de gás que podem absorver os raios solares e permitir que o ar permaneça quente. A temperatura mais baixa alcançada nesta camada é de aproximadamente - 110 ° C.

Da mesma forma, a queda da temperatura se deve à emissão de dióxido de carbono, que tem efeito de resfriamento; na mesosfera, o dióxido de carbono é responsável pelo resfriamento, embora também irradie calor para o espaço.

A parte menos fria da mesosfera é a camada de transição entre ela e a estratosfera: a estratopausa.Isso ocorre porque o pouco calor que pode ser encontrado na mesosfera vem da estratosfera, então sua temperatura cai de acordo com a altitude e o ponto mais frio é onde essa camada termina.

Características

Proteção contra meteoritos

A principal função da mesosfera é proteger a Terra das formações rochosas (como meteoritos) que invadem a atmosfera. Qualquer meteorito que passar por ele será desintegrado pela força de atrito produzida pelo ar nesta camada antes de passar pelas camadas restantes e impactar a Terra.

Se o meteorito desintegrado for consideravelmente grande, após sua desintegração, os flashes de luz gerados por essa reação podem ser observados. Isso é conhecido como estrela cadente.

A desintegração na mesosfera de grandes meteoritos e formações menores gera a entrada de toneladas de poeira atmosférica. Isso afeta a química dessa camada e contribui para o desenvolvimento de núcleos de condensação nas nuvens mesosféricas polares.

proteção UV

Por outro lado, a mesosfera também protege da radiação solar ultravioleta. É interessante notar que esta função é atribuída em maior medida à estratosfera, uma vez que esta camada protege com mais intensidade.

Freio de nave espacial

A mesosfera funciona como um freio aerodinâmico para espaçonaves que estão retornando à Terra.

Nessa camada, geralmente são geradas fortes turbulências graças à baixa densidade de seu ar em comparação com as diferentes camadas que constituem a atmosfera terrestre.

Referências

(2008). A Mesosfera - visão geral. Obtido em 21 de abril da University Corporation for Atmospheric Research: scied.ucar.edu
Bidegain, M., Necco, G., Pisciottano, G. (2011). Atmosfera. Obtido em 21 de abril do Departamento de Ciências Atmosféricas da Universidade da República: meteo.fisica.edu.uy
Ugolnikov, O., Maslov, I. (2013). Despolarização por espalhamento de luz na mesosfera durante a época de atividade das perseidas por medições WAPC. Obtido em 21 de abril de ArXiv: arxiv.org
Das, D., Aakanksha, G., Rafferty, J. (2015). Mesosfera. Obtido em 21 de abril da Encyclopedia Britannica: britannica.com
(2017). A NASA criará um instrumento especial para estudar a mesosfera da Terra. Obtido em 21 de abril de La Prensa: laprensa.peru.com
Underwood, E. (2019). O que impulsiona as inversões de temperatura na mesosfera? Obtido em 22 de abril de Eos Earth & Space Science News: eos.org
Leal, E. (s.f.). A atmosfera: um sistema do planeta Terra. Obtido em 21 de abril da Universidad Veracruzana: uv.mx
(s.f.). A atmosfera. Obtido em 21 de abril na Universidade de Murcia: um.es
(s.f.). Sistema de Informação Ambiental. Obtido em 21 de abril do Departamento Administrativo Nacional de Estatística: dane.gov.co
(s.f.). A mesosfera. Obtido em 21 de abril da Fundação CK-12: ck12.org