Mesosfera: características, composição, temperatura e funções

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

A mesosfera é caracterizada principalmente pela temperatura tão baixa que ocorre ali, o que está diretamente relacionado à altitude: enquanto está em uma altura mais alta, mais baixa é a temperatura. Sua importância é que essa camada atue como um protetor da Terra contra a desintegração de formações rochosas.

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A mesosfera é a camada mais fria da atmosfera. Fonte: esta imagem SVG foi criada por Medium69.Cette image SVG é criada por Medium69.Créditos: William Crochot [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

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

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

Da mesma forma, nesta camada são produzidas as chamadas estrelas cadentes, que nada mais são do que flashes de produtos leves de meteoritos ou formações rochosas que foram desintegradas graças à força de atrito.

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

O pouco que foi descoberto sobre essa camada da atmosfera foi observado através da exploração e estudo por foguetes, 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. Esse artefato é conhecido como Lidar ( detecção e variação de luz ) de sódio.

Caracteristicas

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

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

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

Nesta camada, existem ventos zonais que são caracterizados por seu componente leste-oeste; Este item indica a direção que eles seguem. Além disso, marés atmosféricas e ondas de gravidade também estão presentes.

A mesosfera é a menos densa das camadas da atmosfera e seria impossível respirar nela; Além disso, a pressão é muito baixa; portanto, se você estivesse sem traje espacial, o sangue e os fluidos corporais ferveriam.

A mesosfera é considerada misteriosa pelo pouco acesso que teve ao seu estudo e também pelo fato de existirem vários fenômenos naturais bastante impressionantes.

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 caracterizadas por sua cor azul elétrica e podem ser visualizadas pelos polos norte e sul.

Essas nuvens são criadas quando um meteoro atinge a atmosfera e libera uma trilha de poeira, à qual o vapor de água congelado adere às nuvens.

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

Estrelas fugazes

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

Essas “estrelas” são produzidas graças à desintegração dos meteoritos, que é produzida por atrito com o ar na atmosfera e os faz liberar flashes de luz.

Raios de elfo

Outro fenômeno que ocorre nessa camada da atmosfera são os chamados raios duendes, cuja origem continua difícil de entender, apesar de terem sido descobertos no final do século XIX e expostos em 1925 por Charles Wilson.

Esses raios, geralmente de cor avermelhada, ocorrem na mesosfera e podem ser vistos 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 (acrônimo em inglês que se traduz em inversões de temperatura mesosféricas) também ocorre na mesosfera, o que desloca a característica fundamental dessa camada (a diminuição da temperatura com o aumento da altitude). Nesse caso, quanto maior a altitude, maior a temperatura.

Durante algum tempo, os cientistas argumentaram que as ondas de gravidade foram responsáveis ​​por esse evento; No entanto, após estudos na cidade de Ahmedabad, descobriu-se que as ondas gravitacionais não têm tanta incidência.

Foi determinado que esse fenômeno é devido a reações químicas que liberam calor após a radiação solar impactar os elementos atmosféricos.

Composição química

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

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

Como a maioria das formações rochosas que impactam a atmosfera se desintegra nessa camada, os resíduos dessas formações permanecem na mesosfera e gera uma concentração relativamente alta de ferro e outros átomos de metal.

Temperatura

Como mencionamos anteriormente, a mesosfera é a camada com a temperatura mais baixa. Sua temperatura cai à medida que progride nesta camada; isto é, quanto mais alto for, mais frio será. De fato, o ponto mais frio é atingido na mesopausa, a camada transitória entre a mesosfera e a termosfera.

Nos países que estão ao norte, onde a temperatura geralmente é baixa, é muito comum a observação de nuvens noctilucentes. Isso ocorre porque nessas áreas a temperatura da atmosfera em geral é mais baixa, então a mesosfera tem temperaturas ainda mais frias.

A queda de temperatura que ocorre nessa camada se deve ao fato de haver muito poucas moléculas de gás que podem absorver os raios solares e permitir que o calor seja mantido no ar. A temperatura mais baixa alcançada nesta camada é de aproximadamente – 110 ° C.

Da mesma forma, a diminuição da temperatura é devida à emissão de dióxido de carbono, que tem um 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 transitória entre ela e a estratosfera: a estratopausa. Isso ocorre porque o pouco calor que pode ser encontrado na mesosfera provém da estratosfera, então sua temperatura cai de acordo com a altitude e o ponto mais frio é o local onde essa camada termina.

Funções

Proteção de meteoros

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

Se o meteorito desintegrado tiver um tamanho consideravelmente grande, após a desintegração, pode-se observar os flashes gerados por essa reação. Isto é o que é conhecido como uma estrela cadente.

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

Proteção UV

Por outro lado, a mesosfera também protege da radiação solar ultravioleta. Vale ressaltar que essa função é atribuída em maior medida à estratosfera, pois essa camada protege com mais intensidade.

Freio da nave espacial

A mesosfera funciona como um freio aerodinâmico para naves espaciais que estão de volta à Terra.

Geralmente, uma forte turbulência é gerada nessa camada, graças à baixa densidade do ar em comparação com a das diferentes camadas que compõem a atmosfera da Terra.

Referências

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