Atmosfera — gazowa powłoka otaczająca planetę o masie wystarczającej do utrzymywania wokół siebie warstwy gazów w wyniku działania grawitacji. Ta definicja stosuje się do planet skalistych i księżyców. W przypadku gazowych olbrzymów, takich jak Jowisz, oraz gwiazd (por. atmosfera słoneczna) terminem atmosfery określa się tylko zewnętrzne (przezroczyste) warstwy gazowej powłoki, z których promieniowanie dociera bezpośrednio do obserwatora.
Spis treści |
Obecność atmosfery ma istotny wpływ na temperaturę powierzchni planety. Dzięki efektowi cieplarnianemu powierzchnia osiąga wyższą temperaturę niż wynikałoby to tylko z nasłonecznienia; zmniejszają się także różnice temperatur między stroną dzienną i nocną. Atmosfera nie dopuszcza również do powierzchni części widma promieniowania elektromagnetycznego.
W bardziej rozwiniętych atmosferach planet i księżyców zachodzą złożone procesy, określane zbiorczo jako zjawiska atmosferyczne. Należą do nich procesy związane z obiegiem cieczy na powierzchni, zjawiska optyczne i wyładowania atmosferyczne.
Atmosfera Ziemi jest najlepiej poznaną spośród atmosfer ciał Układu Słonecznego. Składa się ona z mieszaniny gazów zwanej powietrzem, której głównymi składnikami są azot (78,084% objętości powietrza), tlen (20,946%) i argon (0,934%). Ma ona złożoną budowę pionową, w której wyróżnia się szereg stref o zróżnicowanej temperaturze, składzie chemicznym i stopniu jonizacji cząsteczek. Mieszanie się powietrza powoduje, że między tymi strefami nie można wyznaczyć wyraźnych liniowych granic.
W najniższej warstwie atmosfery ziemskiej – troposferze – zachodzą wszystkie zjawiska pogodowe oraz cały obieg wody w przyrodzie. Występuje w niej para wodna, która skraplając się tworzy chmury.
Poniższa tabela zawiera podstawowe dane dotyczące atmosfer wszystkich planet i wybranych księżyców w Układzie Słonecznym. Planety-olbrzymy nie posiadają stałej powierzchni i trudno jest je porównywać z mniejszymi ciałami. Temperatura i ciśnienie wzrastają stopniowo w głąb takiej planety; podana wartość odpowiada temperaturze na poziomie, gdzie ciśnienie ma wartość 1 bara.
| Nazwa | Ciśnienie [ Pa ] | Temperatura powierzchni [ °C ] | Skład | Uwagi |
|---|---|---|---|---|
| Merkury | 10−10 | −170–+430 | ślady O, Na, H2 i He | Znikoma otoczka gazowa, tworzona głównie przez wiatr słoneczny; takie ciśnienie odpowiada próżni bardzo wysokiej (UHV) |
| Wenus | 9,0×106 | +460 | CO2, N2 | Bardzo gęsta, nieprzezroczysta dla światła widzialnego |
| Ziemia | 1,0×105 | −89–+58 | N2, O2, Ar | Gęsta atmosfera, w której zachodzą skomplikowane zjawiska, m.in. obieg wody |
| Mars | 610 | −87–−5 | CO2, N2 | Cienka atmosfera, w której pojawiają się burze piaskowe o globalnym zasięgu |
| Jowisz | - | −108 | H2, He | Burzliwa atmosfera ze skomplikowanym układem chmur, wiatrów i stałych układów burzowych takich jak Wielka Czerwona Plama |
| Saturn | - | −140 | H2, He | Burzliwa atmosfera, choć zwykle bez widocznych układów burzowych |
| Tytan | 1,5×105 | −180 | N2, CH4 | Gęsta atmosfera, w której zachodzą skomplikowane zjawiska, m.in. obieg metanu |
| Uran | - | −197 | H2, He, CH4 | Burzliwa atmosfera, jednak brak wyraźnych szczegółów |
| Neptun | - | −201 | H2, He, CH4 | Burzliwa atmosfera z pojawiającymi się układami burzowymi takimi jak Wielka Ciemna Plama |
| Tryton | 1,5 | −235 | N2, CH4 | Nikła atmosfera, tworzona głównie przez sublimujący azot |
Niektóre księżyce w Układzie Słonecznym, w szczególności księżyce galileuszowe Jowisza oraz ziemski Księżyc również posiadają śladowe ilości gazów przy powierzchni, tak jak planeta Merkury. We wszystkich tych przypadkach ciśnienie ich otoczek gazowych jest na tyle niskie, że panujące tam warunki można określić technicznie jako próżnię bardzo wysoką (UHV), ekstremalnie wysoką (XHV) lub odpowiada ono ciśnieniu w przestrzeni kosmicznej. Enceladus, księżyc Saturna, wykazuje aktywność powierzchniową (kriowulkanizm), która powoduje pojawianie się lokalnie warstwy gazów ponad powierzchnią, ale jako całość jest pozbawiony atmosfery.
