Lorsque les alpinistes escaladent le mont Everest, ils portent régulièrement des bouteilles d’oxygène, des appareils qui leur permettent de respirer librement à haute altitude. Cela est nécessaire car plus vous vous rapprochez du bord de l’atmosphère terrestre, moins il y a d’oxygène disponible par rapport aux quantités abondantes trouvées au niveau de la mer.
Ceci n’est qu’un exemple de la variabilité de l’atmosphère terrestre et montre la composition élémentaire de ses couches, de la troposphère, près du niveau de la mer, à l’exosphère, dans ses régions les plus éloignées. L’endroit où chaque couche se termine et commence est défini par quatre traits clés, selon le Service météorologique national: changement de température, composition chimique, densité et mouvement des gaz en son sein.
Donc, avec cela à l’esprit, où se termine réellement l’atmosphère terrestre ? Et où commence l’espace ?
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Chacune des couches de l’atmosphère joue un rôle pour s’assurer que notre planète peut accueillir toutes sortes de vie, faisant tout de bloquer le rayonnement cosmique cancérigène pour créer la pression nécessaire pour produire de l’eauselon la NASA.
« À mesure que vous vous éloignez Terrel’atmosphère devient moins dense “, a déclaré Katrina Bossert, physicienne de l’espace à l’Arizona State University, à Live Science dans un e-mail.” La composition change également, et plus légère atomes et les molécules commencent à dominer, tandis que les molécules lourdes restent plus proches de la surface de la Terre.”
Au fur et à mesure que vous montez dans l’atmosphère, la pression, ou le poids de l’atmosphère au-dessus de vous, s’affaiblit rapidement. Même si les avions commerciaux ont des cabines pressurisées, des changements rapides d’altitude peuvent affecter la trompes d’Eustache minces reliant l’oreille au nez et à la gorge. “C’est pourquoi vos oreilles peuvent éclater lors du décollage dans un avion”, a déclaré Matthew Igel, professeur auxiliaire de sciences atmosphériques à l’Université de Californie à Davis.
Finalement, l’air devient trop mince pour que les avions conventionnels puissent voler, ces engins ne pouvant pas générer suffisamment de portance. C’est la zone que les scientifiques ont décrété comme marquant la fin de notre atmosphère et le début de l’espace.
Elle est connue sous le nom de ligne Kármán, du nom de Theodore von Kármán, un physicien hongrois américain qui, en 1957, est devenu la première personne à tenter de définir la frontière entre la Terre et l’espace extra-atmosphérique, selon TerreCiel.
Cette ligne, étant donné qu’elle marque la frontière entre la Terre et l’espace, indique non seulement où se situent les limites d’un avion, mais est également cruciale pour les scientifiques et les ingénieurs lorsqu’ils déterminent comment maintenir les engins spatiaux et les satellites en orbite autour de la Terre avec succès. “La ligne de Kármán est une région approximative qui indique l’altitude au-dessus de laquelle les satellites pourront orbiter autour de la Terre sans brûler ou tomber hors de l’orbite avant de faire le tour de la Terre au moins une fois”, a déclaré Bossert.
“Il est généralement défini comme 100 kilomètres [62 miles] au-dessus de la Terre, ” a ajouté Igel. ” Il est possible que quelque chose orbite autour de la Terre à des altitudes inférieures à la ligne de Kármán, mais cela nécessiterait une vitesse orbitale extrêmement élevée, qui serait difficile à maintenir en raison du frottement. Mais rien ne l’interdit.
“C’est là que réside le sens qu’il faut donner à la ligne Kármán : c’est un seuil imaginaire mais pratique entre le transport aérien et le voyage spatial”, a-t-il déclaré.
Selon Bossert, divers facteurs, tels que la taille et la forme du satellite, jouent un rôle dans la détermination de la résistance de l’air qu’il subira et, par conséquent, de sa capacité à orbiter avec succès autour de la Terre. En règle générale, les satellites en orbite terrestre basse – une classification qui a tendance à être donnée aux satellites à une altitude inférieure à 621 miles (1 000 km) mais parfois aussi bas que 99 miles (160 km) au-dessus de la Terre, selon l’Agence spatiale européenne – tombera hors de son orbite après quelques années, a déclaré Bossert, en raison de “la traînée de la haute atmosphère terrestre qui ralentit progressivement la vitesse orbitale”.
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Cependant, cela ne signifie pas que l’atmosphère terrestre est indétectable au-delà de 621 milles.
“L’atmosphère ne disparaît pas simplement une fois que vous entrez dans la région où orbitent les satellites”, a déclaré Bossert. “Il reste des milliers et des milliers de kilomètres avant que les preuves de l’atmosphère terrestre ne disparaissent. Les atomes très extérieurs de l’atmosphère terrestre, les atomes d’hydrogène qui composent sa géocouronne [the outermost region of the atmosphere]peut même s’étendre au-delà la lune. ”
Donc, si quelqu’un atteignait la ligne Kármán, remarquerait-il quelque chose ? Se rendraient-ils compte qu’ils chevauchaient essentiellement la frontière entre la Terre et l’espace ? Pas vraiment. “Rien ne change vraiment”, a déclaré Bossert.
Igel a accepté. “La ligne n’est pas physique en soi, et donc on ne remarquerait pas qu’elle est franchie, et elle n’a pas non plus d’épaisseur”, a-t-il déclaré.
Qu’en est-il de pouvoir survivre, même pour une courte période, sur la ligne Kármán ? Et si vous étiez déposé là-bas sans combinaison spatiale sur mesure ou réservoir d’oxygène de style alpinisme ? Si vous pouviez y accéder, seriez-vous capable de respirer à une altitude aussi élevée ? Et les oiseaux pourraient-ils jamais atteindre de telles hauteurs ?
“En principe, le vol est toujours possible jusqu’à la ligne Karmaan”, a déclaré Igel. “En pratique, cependant, les animaux ne peuvent pas survivre à des altitudes supérieures à la” limite d’Armstrong “, qui est d’environ 20 km [12 miles] au-dessus de la surface, où les pressions sont si basses que le liquide contenu dans les poumons bout. »
Publié à l’origine sur Live Science.