يحدد العلماء تحديد المكان الذي تنتهي وتبدأ فيه كل طبقة من طبقات الغلاف الجوي من خلال أربع سمات رئيسية وهي: تغير درجة الحرارة، والتركيب الكيميائي، والكثافة، وحركة الغازات داخلها.
تلعب كل طبقة من طبقات الغلاف الجوي دورًا في ضمان قدرة كوكبنا على استضافة جميع أنماط الحياة، والقيام بكل شيء بدءًا من منع الإشعاع الكوني المسبب للسرطان وحتى خلق الضغط المطلوب لإنتاج الماء، وفقًا لوكالة ناسا.
تركيبات الطبقات
كلما ابتعدنا عن الأرض يصبح الغلاف الجوي أقل كثافة ويتغير التركيب أيضًا، وتبدأ الذرات والجزيئات الأخف في الهيمنة، بينما تظل الجزيئات الثقيلة أقرب إلى سطح الأرض، وفقًا لكاترينا بوسرت، عالمة فيزياء الفضاء في جامعة ولاية أريزونا.
وحدد العلماء المنطقة التي يصبح الهواء فيها رقيقًا جدًا بحيث لا تستطيع الطائرات التقليدية الطيران على الإطلاق، مع عدم قدرة هذه المركبة على توليد قوة رفع كافية، نهاية غلافنا الجوي وبداية الفضاء.
خط كارمن
ويُعرف هذا باسم خط كارمان، الذي سمي على اسم تيودور فون كارمان، الفيزيائي الأمريكي المجري الذي أصبح، في عام 1957 أول شخص يحاول وضع الحدود بين الأرض والفضاء الخارجي.
وهذا الخط منطقة تقريبية تشير إلى الارتفاع الذي ستتمكن الأقمار الصناعية فوقه من الدوران حول الأرض دون الاحتراق أو السقوط من المدار قبل الدوران حول الأرض مرة واحدة على الأقل.
يتم تعريفها عادة على أنها 100 كيلومتر فوق الأرض، من الممكن لشيء ما أن يدور حول الأرض على ارتفاعات أقل من خط كارمان، لكن ذلك يتطلب سرعة مدارية عالية للغاية، والتي سيكون من الصعب الحفاظ عليها بسبب الاحتكاك، لكن لا شيء يمنع ذلك.
ووفقًا لبوسرت تلعب عوامل مختلفة، مثل حجم القمر الصناعي وشكله، دورًا في تحديد مقدار مقاومة الهواء التي سيواجهها، وبالتالي قدرته على الدوران حول الأرض بنجاح.
تقول بوسيرت: “الغلاف الجوي لا يختفي بمجرد دخولك المنطقة التي تدور فيها الأقمار الصناعية، إنه على بعد آلاف وآلاف الكيلومترات قبل زوال الدليل على الغلاف الجوي للأرض، ويمكن أن تمتد الذرات الخارجية جدا من الغلاف الجوي للأرض، وذرات الهيدروجين التي تشكل الكرونة الأرضية “المنطقة الخارجية من الغلاف الجوي” إلى ما وراء القمر”.
حد أرمسترونج
ومن حيث المبدأ، لا يزال الطيران ممكنا حتى خط كارمان، ولكن من الناحية العملية، لا يمكن للحيوانات البقاء على قيد الحياة على ارتفاعات أعلى من “حد أرمسترونج “، وهو ما يقرب من 20 كيلومترا فوق السطح، حيث تكون الضغوط منخفضة جدًا لدرجة أن السائل في الرئتين يغلي.
تجربة جديدة لاستنبات اللحوم في الفضاء .. ما القصة؟
