Linia Karman – granița dintre atmosferă și spațiul cosmic

Linia Karman este o linie imaginară care separă atmosfera de spațiul cosmic. Dar unde începe de fapt spațiul cosmic? Ce definește atmosfera și la ce ajută de fapt linia Karman? Această graniță imaginară este îndelung disputată, iar discuțiile din mediul științific sunt departe de a se încheia.

Termenul „linia Kármán” este utilizat încă din anul 1957, după ce Theodore von Kármán a calculat că o graniță imaginară dintre spațiu și atmosfera terestră ar putea fi trasată la 100 de km deasupra nivelului mării.

Să descoperim ce este linia Karman pentru cercetători și pentru oamenii spațiului, dar și utilitatea ei în industria spațială. Această graniță imaginară a generat numeroase dezbateri în ultimele decenii și este încă disputată.

Granița dintre atmosferă și spațiul cosmic

Așa cum spuneam, linia Karman este o linie imaginară care ne desparte de spațiul cosmic. Cu toate acestea, nu există o graniță clară între atmosferă și spațiul cosmic. Există anumite straturi care se întrepătrund, iar aerul respirabil poate ajunge uneori mai sus decât este măsurat în mod arbitrar de către cercetători.

Îndrăgitul artist și iubitul lui n-au mai ținut cont de nimic și s-au sărutat în văzul lumii, pe stradă! Avem imaginile! „A fi iubit de cineva este un cadou”

Recomandarea zilei

Ce este atmosfera

Pentru a lămuri mai bine ce este linia Karman, trebuie să înțelegem ce este atmosfera și cât de mult se întinde. Să ne imaginăm un înveliș relativ subțire de aer, compus din mai multe straturi care alunecă sau plutesc în jurul planetei. Acest înveliș gazos este, alături de apă, principalul motor al vieții pe pământ.

Atmosfera este compusă din aproximativ 78% azot, 21% oxigen și un procent din particule microscopice de praf, fum sau funingine, argon, dioxid de carbon, hidrogen, neon, cripton, metan, heliu și vapori de apă.
Atmosfera este împărțită pe straturi care se întrepătrund ușor între ele. Straturile atmosferei sunt:  

Cleopatra Stratan, taxată dur de Raluca Bădulescu pentru felul în care s-a îmbrăcat la un eveniment monden. A spus că s-a îmbrăcat „sinistru". Cum arată ținuta desființată de stilistă

Recomandarea zilei

• Troposfera sau stratul în care viețuiesc toate ființele planetei se întinde de la sol până la aproximativ 12 – 14 km înălțime; la poli este mult mai subțire având aproximativ 8 km înălțime. Aici se află concentrată aproximativ 90% din toată cantitatea de aer (datorită atracției gravitaționale a Pământului), aici se formează norii, precipitațiile și vânturile. Acest strat concentrează peste 80% din masa atmosferei și 90% din vaporii de apă, fiind sediul celor mai importante procese și fenomene meteorologice. Temperatura scade cu 6,4°C la fiecare km și ajunge în partea superioară la -80°C.
• Stratosfera: conține pătura de ozon care absoarbe cea mai mare parte a radiațiilor ultraviolete. Dacă ar pătrunde în totalitate până la suprafața terestră, aceste radiații ar distruge viața de pe planetă.
• Mezosfera: se înalță de la 50 la 80 de km, este formată din aer rarefiat și are capacitatea de a distruge majoritatea meteorilor care intră în atmosfera Pământului, deoarece în mezosferă iau foc și ard înainte de a atinge scoarța terestră.  
• Termosfera: este învelișul exterior al atmosferei terestre, care se extinde de la 80-85 km până la 400-800 km, și este caracterizată printr-o rarefiere extremă a aerului. Moleculele de gaze sunt disociate în atomi de radiațiile ultraviolete și ca urmare temperaturile cresc, ajungând la 1500 °C spre partea superioară.
• Exosfera: este stratul exterior extrem al atmosferei, aflat la înălțimi mai mari de 750 km, unde aerul este extrem de rarefiat. Prin acest strat se face treptat trecerea spre vidul interplanetar, în care mai există doar atomi de heliu și hidrogen.

Ce este spațiul cosmic

Spațiul cosmic este considerat ca întinderea nemărginită situată dincolo de atmosfera Pământului, având o consistență și reguli de alcătuire și funcționare total diferite de legile fizicii de pe Pământ. 

Spațiul cosmic este adesea numit vid sau vid cosmic, deși el nu este complet lipsit de materie. În spațiul cosmic plutesc pulberi și anumite gaze la presiune foarte scăzută.

Spațiul cosmic conține câmpuri gravitaționale, radiații electromagnetice, neutrini. Teoretic el mai conține și energie neagră și materie întunecată. Deoarece atmosfera nu se termină brusc, ci se subțiază progresiv, linia Karman nu este o limită definită clar între atmosferă și spațiul cosmic.

În acest spațiu nu există forțe de frecare, aceasta le permite stelelor, planetelor și sateliților să circule liber de-a lungul traiectoriilor lor ideale gravitaționale. Cu toate acestea, chiar și în cel mai pronunțat vid din spațiul intergalactic tot există câțiva atomi de hidrogen pe metru cub. Pentru comparație, aerul pe care îl respirăm conține aproximativ 10²⁵ molecule pe metru cub. 

Spațiul cosmic este și el împărțit în anumite regiuni:

Geospațiul

Geospațiul este regiunea spațiului cosmic din apropierea Pamantului. Geospațiul include regiunea superioară a atmosferei, precum și ionosfera și magnetosfera. Centura de radiații Van Allen se află, de asemenea, în cadrul geospațiului. Regiunea dintre atmosfera Pământului și Lună este uneori denumită spațiul cis-lunar.

Interplanetar

Spațiul interplanetar, spațiul din jurul Soarelui și a planetelor sistemului solar, este regiunea dominată de mediu interplanetar care se extinde până la heliopauză, adică până acolo unde influența mediului galactic este mai puternică decât câmpul magnetic și fluxul de particule generate de Soare.

Interstelar

Spațiul interstelar este spațiul fizic dintr-o galaxie care nu este ocupat de stele sau de sistemele lor planetare. Mediul interstelar se referă – prin definiție – la spațiul interstelar (dintre stele).

Intergalactic

Spațiul intergalactic este spațiul fizic dintre galaxii. În general este lipsit de praf și materie. Spațiul intergalactic este foarte aproape de un vid total. Spatiul dintre galaxii, denumit void, este, probabil, aproape gol. Unele teorii apreciază densitatea medie a Universului ca fiind echivalentul unui atom de hidrogen pe un metru cub.

Unde începe spațiul cosmic

Linia Karman este linia care ar trebui să delimiteze granița dintre atmosfera Pământului și spațiul cosmic sau mai bine zis geospațiul. Dar unde începe spațiul cosmic de fapt? Cât de departe de Pământ este linia Karman?

Atmosfera terestră devine treptat rarefiată pe măsură ce altitudinea crește. Inclusiv la altitudini de 500-600 de kilometri există urme de particule atmosferice. Tranziția de la atmosfera planetei la geospațiu și spațiul interplanetar se face treptat, gradual. Nu se poate trasa o graniță clară.

În ultimii ani, studiului spațiului cosmic a demonstrat că partea exterioară a Pământului, denumită geocorona, se întinde dincolo de Lună, de satelitul nostru natural. Unii cercetători consideră că, de fapt, geocorona este ultimul strat din atmosfera Pământului și ea poate ajunge la 630.000 de kilometri distanță de suprafața Pământului, adică de două ori mai departe decât orbita Lunii sau de 50 de ori diametrul Pământului. Asta ar însemna că Luna se află de fapt în atmosfera noastră exterioară. Nu toți cercetătorii sunt de acord, de unde vin și discuțiile despre limita la care se întinde linia Karman.

Cum poate fi delimitată linia Karman

Știm deja cât de departe pot ajunge particulele din atmosfera terestră. Cu toate acestea linia Karman nu este chiar atât de departe de Pământ. S-a ajuns la un numitor comun între cercetători și organismele internaționale de reglementare a spațiului aerian conform căruia linia Karman delimitează stratul atmosferic până la care se pot înălța avioanele.

În straturile foarte rarefiate ale atmosferei, acolo unde nu se mai pot înălța avioanele cu propulsie tradițională, este nevoie de tehnologii mult mai complexe pentru a propulsa un aparat de zbor. S-a convenit că aceste straturi foarte rarefiate să fie considerate deasupra liniei Karman. Cu alte cuvinte, linia aceasta delimitează spațiul până la care se pot înălța aeronavele tradiționale de spațiul prin care pot zbura navele spațiale.

Ce utilizare are linia Karman

Linia Kármán este utilizată în principal în scopuri legale și de reglementare în ceea ce privește diferențierea între aeronave și nave spațiale. Aparatele de zbor și spațiul de zbor internațional sunt supuse uner serii diferite de jurisdicții și legislații. Aceasta linie ar putea fi utilizată curând și pentru a stabili reglementările cu privire la turismul spațial.
Organizația Națiunilor Unite a acceptat linia Kármán drept graniță imaginară între atmosferă și spațiu. Majoritatea statelor și organismelor internaționale au convenit ca această graniță să fie situată la 100 de kilometri deasupra nivelului mării. Guvernul SUA este în continuare reticent în această privință, deoarece pentru NASA și pentru armata SUA, spațiul se consideră că începe la o altitudine de aproximativ 80 de kilometri.

Cine a propus linia Karman

Granița imaginară care desemnează diferența dintre atmosfera terestră și spațiul cosmic a fost denumită după Theodore von Kármán, inginer aeronautic și fizician de origine maghiară, care s-a stabilit în anul 1930, în Statele Unite ale Americii.

În preajma celui de-al Doilea Război Mondial, el a devenit expert în rachete și zboruri supersonice, iar în 1944 a înființat „Jet Propulsion Laboratory”, renumit centru de cercetare și dezvoltare al NASA.

Kármán a fost cel care a calculat limita rezonabilă de zbor, acolo unde forțele orbitale le depășesc pe cele aerodinamice și a stabilit că altitudinea de 100 de kilometri este cea mai potrivită. El a explicat că atmosfera devine atât de rarefiată mai sus de 100 de kilometri, încât un avion convențional nu mai poate genera suficientă portanță pentru a putea zbura. Aeronava ar trebui să se deplaseze cu o viteză mai mare decât cea orbitală pentru a se putea menține în aer.

Totodată, la această altitudine, crește brusc temperatura atmosferică, iar navele sunt supuse unui impact puternic al radiației solare. Dincolo de această graniță imaginară, zborul convențional devine imposibil și este nevoie de echipamente și tehnologii speciale pentru a depăși atmosfera Pământului și pentru a ieși în spațiul cosmic.

Urmăreşte cel mai nou VIDEO încărcat pe unica.ro

Libertatea.ro

Andreea Marin a făcut plajă în curtea casei sale din Telega, Prahova. Cum a apărut în costum de baie: „Aici îmi regăsesc echilibrul”

Fanatik

Gara din România care te lasă fără cuvinte. A fost construită acum 140 de ani și este o reproducere a unui castel de vânătoare. 17.000.000 de lei se investesc în reabilitarea ei

GSP.ro

Momentul în care Ilie Bolojan a stârnit furia comunității. Scenele uitate de timp descoperite în arhiva GSP

Click.ro

Cum era văzut un actor genial prin ochii cumnatei: „Mâncarea şi amorul îl făceau fericit, dar banii erau suprema importanţă"

Urmărește-ne pe Google News