Termosfæren-tryk: Ekstreme vakuum-forhold i rummets kantsone

Termosfæren strækker sig fra mesopausen (~85 km / 53 mi) til eksobasen (~500–1000 km / 310–620 mi), overlappende med ionosfæren. Den karakteriseres af ekstremt lavt tryk og høje temperaturer (500–2000 °C) på grund af solars EUV/UV-absorption af rest-gasser.

Tryk-profil

• Ved mesopause (85 km): ~0,01–0,1 Pa (10⁻⁷–10⁻⁶ mbar; ~10⁻¹⁰–10⁻⁹ atm)
• Ved 200 km: ~10⁻⁴–10⁻³ Pa
• Ved 400 km (ISS-bane): ~10⁻⁶–10⁻⁵ Pa (~10⁻¹¹–10⁻¹⁰ atm)
• Ved eksobasen (~500–600 km): ~10⁻⁷–10⁻⁸ Pa

Til sammenligning: Standard havniveau-tryk = 101.325 Pa. Termosfæren-tryk er 10–15 ordensstørrelser lavere – effektivt et vakuum for de fleste ingeniørmæssige formål.

Temperatur-paradoks

• Kinetisk temperatur: 500–2000 °C (molekylær translations-energi)
• Varme-indhold: Forringende – ekstremt lav partikel-tæthed (~10⁹–10¹² molekyler/m³ ved 400 km vs. 2,5×10²⁵ ved havniveau)
• Termometer-avslæsning: Vise meget koldt (radiativ varmetab overstiger molekylær kollisions-opvarmning)

Sammensætning

• Atomært ilt (O) dominant over 200 km
• Molekylært kvælstof (N₂), helium (He), hydrogen (H) ved lavere højder
• Ioniserede arter (O⁺, NO⁺, O₂⁺) i ionosfæren-overlap

Praktiske implikationer

• Satellit-drag: Primær bane-fald-mekanisme for LEO-satellitter (ISS reboosts regelmæssigt)
• Radio-udbredelse: Ionosfærisk reflektion/brydning (HF-kommunikation, GPS-scintillation)
• Rumfartøj-termisk design: Radiativ afkøling dominerer; ingen konvektiv varmeoverførsel
• Reentry: Aerodynamisk opvarmning begynder ~120 km (mesosfæren/termosfæren-grænse)

Måling

Massespektrometre på satellitter (fx TIMED/SABER, CHAMP, GRACE, Swarm) og inkohærente sprednings-radarer giver empiriske modeller (NRLMSISE-00, JB2008, DTM2020).