Termosfären sträcker sig från mesopausen (~85 km / 53 mil) till exobasen (~500–1000 km / 310–620 mil), överlappar med jonosfären. Den kännetecknas av extremt lågt tryck och höga temperaturer (500–2000 °C) på grund av solens EUV/UV-absorption av restgaser.
Tryckprofil
- Vid mesopaus (85 km): ~0,01–0,1 Pa (10⁻⁷–10⁻⁶ mbar; ~10⁻¹⁰–10⁻⁹ atm)
- Vid 200 km: ~10⁻⁴–10⁻³ Pa
- Vid 400 km (ISS-bana): ~10⁻⁶–10⁻⁵ Pa (~10⁻¹¹–10⁻¹⁰ atm)
- Vid exobas (~500–600 km): ~10⁻⁷–10⁻⁸ Pa
För jämförelse: Normal havsnivåtryck = 101 325 Pa. Termosfärstrycket är 10–15 storleksordning lägre – effektivt vakuum för de flesta tekniska ändamål.
Temperaturparadox
- Kinetisk temperatur: 500–2000 °C (molekylär translatorisk energi)
- Värmeinnehåll: Försumbart – extremt lågt partikeltäthet (~10⁹–10¹² molekyler/m³ vid 400 km vs. 2,5×10²⁵ vid havsnivå)
- Termometerav läsning: Visade mycket kallt (radiativ värmeförlust överstiger molekylär kollisionsuppvärmning)
Sammansättning
- Atomärt syre (O) dominanter över 200 km
- Molekylärt kväve (N₂), helium (He), väte (H) vid lägre höjder
- Joniserade arter (O⁺, NO⁺, O₂⁺) i jonosfärövergripande
Praktiska Implikationer
- Satellitdrag: Primär banaförfallmekanism för LEO-satelliter (ISS regelbundna reboosts)
- Radioutbredning: Jonosfärisk refraktion/reflektion (HF-kommunikation, GPS-scnintillation)
- Rymdfarkost termisk design: Radiativ kylning dominera; ingen konvektiv värmeöverföring
- Rentré: Aerodynamisk uppvärmning börjar ~120 km (mesosfär/termosfär gräns)
Mätning
Masspektrometer på satelliter (t.ex. TIMED/SABER, CHAMP, GRACE, Swarm) och incoherent scatter radarer ger empiriska modeller (NRLMSISE-00, JB2008, DTM2020).
