Die Atmosphäre der Erde und anderer Himmelskörper wird dünner, je höher man kommt. Stellen Sie sich vor, Sie könnten Atome/Moleküle sehen. In welcher Höhe über der Erd- und Marsoberfläche würden Sie genug Moleküle pro Kubikfuß sehen, um sie zählen zu können? Wenn Sie, sagen wir, 500 Meilen (805 km) über der Erdoberfläche wären, wie viele Luftmoleküle pro Kubikfuß (30 cm³) würden Sie sehen?
Oder man kann umgekehrt fragen: In welcher Höhe über der Erde würden Sie beispielsweise 100 Luftmoleküle pro ft³ sehen? Welches Gas spielt keine Rolle, ich frage nach allen Atmosphärenmolekülen innerhalb des bestimmten Volumens. Und da auch der interplanetare Raum kein perfektes Vakuum ist, wie würde es dort aussehen, zB auf halbem Weg zwischen Erd- und Marsumlaufbahn?
Die Art der Moleküle / Atome und die Dichte dieser Moleküle / Atome als Funktion der Höhe in der oberen Erdatmosphäre hängt sehr stark von der Tageszeit und der Aktivität der Sonne ab.
Tageszeit: Die obere Atmosphäre der Erde hat eine ausgeprägte tägliche Ausbuchtung. Die Dichtevariation bei konstanter Höhe kann allein aufgrund des Unterschieds zwischen Tag und Nacht um eine Größenordnung (Faktor zehn) variieren.
Sonnenaktivität: Ein Puff von der Sonne kann die obere Atmosphäre der Erde nicht nur um eine Größenordnung anschwellen lassen, wie es bei der täglichen Ausbuchtung zu sehen ist, sondern um mehrere Größenordnungen. Satelliten in einer erdnahen Umlaufbahn müssen bei hoher Sonnenaktivität viel mehr Treibstoff verbrauchen als jetzt, wenn die Sonne eher ruhig ist.
Auf der einfachen Seite verwende ich lieber das Massenspektrometer und das inkohärente Streuatmosphärenmodell des US Naval Research Laboratory, kurz NRLMSISE -00 . Man muss Breitengrad, Längengrad, Datum, Uhrzeit und drei Parameter angeben, die die jüngste und aktuelle Sonnenaktivität anzeigen. Und das ist auf der einfachen Seite.
Atome sind klein. Es wurde beobachtet, dass ein Teelöffel mehr Wassermoleküle enthält als Teelöffel Wasser in allen Ozeanen der Erde.
Tatsächlich sind Atome so klein, dass selbst bei der sehr geringen Dichte des interplanetaren Raums die Anzahl der Atome niemals so niedrig ist, dass sie gezählt werden könnten. Wikipedia sagt, dass das interplanetare Medium etwa 5 Partikel pro Kubikzentimeter oder 150000 Partikel pro Kubikfuß hat (aber sowohl zeitlich als auch räumlich sehr variabel). Selbst in den Hohlräumen zwischen den Galaxien sind es wahrscheinlich über 1000 Atome pro Kubikfuß.
In einer erdnahen Umlaufbahn könnte die Luftdichte geringer sein , das sind Milliarden von Atomen pro Kubikfuß. (aber sehr variabel, als Reaktion auf die Sonnenaktivität.)
Solomon Langsam