隕石が大気圏に突入する時や、宇宙船が地球に帰還する場合、大気圏に突入する時必ず高温になって真っ赤に光りますよね。 あれは空気との摩擦で熱を発していると多くの方は認識していますが、以前から不思議に思われていることがあります … 大気圏の各層のそれぞれの特徴を解説しますね。 ★外気圏★. 表面重力（気体を押さえつける力）は、惑星の間で大きく異なる。たとえば、木星型惑星の内で最も大きな表面重力をもつこのほか気体はどんな温度であるにせよ、様々な速度で動き回る分子を持っているので、常に少量は宇宙空間に放出されている。同じ熱運動エネルギーを持っている場合、軽い分子は重い分子よりも速く移動するので、低分子の気体は高分子のそれより早い段階で失われる。 大気圏（たいきけん、英: atmosphere ）とは、大気の球状層（圏）。 大気（たいき、英: atmosphere 、羅: Atmosphaera ）とは、惑星、衛星などの（大質量の）天体を取り囲む気体を言う 。 大気は天体の重力によって引きつけられ、保持（宇宙空間への拡散が妨げられること）されている。 大気圏とは、地球を取り巻く薄い大気の層（地上から100kmくらいまで）のこと。大気は4層構造をしており、下から「対流圏」「成層圏」「中間圏」「熱圏」と名付けられています。各層の境界の高度は、概ね10km、50km、80kmで、気温変化に着目して分けられています。この大気圏の外側は一般に宇宙と呼ばれています。 空気にも重さがあることを考えたことありますか。今回はそれを解説しましょう。一般に空気は、無色透明で、複数の気体の混合物からなり、その組成は約8割が窒素、約2割が酸素でほぼ一定である。また水蒸気が含まれるがその濃度は場所により大きく異なる。工学など空気を利用・研究する分野では、水蒸気を除いた地球を覆う気体の層を「常温、常圧の空気はほぼ地球の大気は窒素、酸素のほか多数の微量成分で構成される。1cm3あたり3×1019個の分子が含まれる。以下に国際標準大気(1975)における、海面付近（1気圧）の、エアロゾル等の微粒子を除いた清浄な乾燥空気の組成を解説する。産業用として圧縮空気はさまざまな場面で利用される。圧縮空気を原動力として用いる機械を空気のも重さがあるということを理解できましたでしょうか。これは産業分野でうまく利用されていますね。 地球の周りには大気（空気）があります。地表から約500キロメートルまでを大気圏と呼んでいます。そのため大気圏の外、おおよそ500キロより先を宇宙と呼ぶことになります。まずは地表から宇宙までの状況を探ってみましょう。なお以下に示す各圏間に明確な境界があるわけではありません。おおよその数値にすぎないので注意しましょう。 人類は大気圏があるからこそ長い間生き続けることができているわけで、環境破壊が問題になっている今だからこそ自然の大切さを感じなければいけませんね。 目次表示位置. 公開日 : 隕石が大気圏に突入する時や、宇宙船があれは空気との摩擦で熱を発していると多くの方は認識していますが、以前から不思議に思われていることがあります。それは大気圏に突入する時に高温になるんだったら、逆に大気圏を脱出する時にも高温になるのでは？ってことです。しかしテレビ中継で見ている限りではロケットが真っ赤になって飛んでいく姿は見たことがありません。実際に大気圏から脱出する時に高温になるなんて聞いたことが無いし・・・これはいったい何故でしょうか？まずどうして大気圏に突入すると空気との摩擦で高温になるのか？その理由から解説します。多くの人が空気との摩擦と認識しているようですが、厳密に言うと摩擦ではなくて「断熱圧縮」による現象なのです。断熱圧縮とは空気が圧縮されると熱を持つ現象ですが、これは圧力が高くなると空気中の分子がお互いに激しく衝突して熱が発生するからです。冷蔵庫やエアコンなどは断熱圧縮を応用した家電品として知られています。そこで疑問に思うことがあります。それだったら大気圏から脱出するときだって断熱圧縮で高温にならなければおかしいですよね？ジェット戦闘機だってコンコルドだって物凄いスピードで飛んでいるわけですから。先端が高温になっているなんて聞いたことないですよね。これはいったい何故でしょう？ロケットが大気圏を脱出する時の速度は最も早い時でも秒速3.1ｋｍ、一方、大気圏に突入する時の速度は秒速10ｋｍ以上と言われています。これを比較してみれば一目瞭然ですよね。早い話、大気圏に突入する方が速度が速いからです。また大気圏に突入する時に減速する目的があるためわざと抵抗を高くするために体制を整えています。スペースシャトルがそれです。空気抵抗が大きければ大きいほど「断熱圧縮」が起きやすく高温になるのです。今から４５年ほど前外国のテレビドラマ「謎の円盤UFO」の中でスペースシャトルのような宇宙船が大気圏突入のシーンでは宇宙船の先端が高温になっていくような姿だったと記憶しています。そのシーンを見て以来、私は大気圏に突入する時は先端から突入するもんだと思い込んでいました。ところがスペ－スシャトルの大気圏突入のイメージCGではお腹を進行方向に向けているではありませんか！これには「えっ？お腹を向けるの？」て思いましたね。そう言えばスペースシャトルの底面だけは日本製の陶磁器で出来たタイルが一面に貼られてるところをテレビでやってましたからね。ではなぜスペースシャトルは大気圏突入の時にそのような体制なのでしょうか？それは空気抵抗を利用して減速できるからです。さすがに秒速10ｋｍ以上のスピードで滑走路を降りるわけにはいきませんからね。十分に減速することが必要なのです。スペースシャトルは大気圏に再突入した後どうやって地上に着陸しているか知っていますか。普通に飛行機のようにジェットエンジンを使って滑走路まで飛んで行き着陸していると思っている方が多いと思いますが、実はスペースシャトルにはロケットエンジンはついていてもジェットエンジンはついていないんですよ。なので自力で滑走路まで飛んで行くことは出来ないんです。ではどうやって滑走路まで飛んでくるのかと言うと、グライダーのように尾翼に風を受けとめながら惰性で滑走路までたどり着くのです。しかもブレーキが付いていないのでパラシュートで減速するといった原始的な方法を採用しています。大気圏突入の時には秒速10ｋｍという物凄いスピードだから「断熱圧縮」の現象が起こるのなら、逆噴射すれば防げて安全に帰還できるのではと思いますよね。確かにその通り逆噴射してゆっくりと大気圏に突入すれば高温になることはありません。しかしそれにはかなりの量の燃料が必要になります。その燃料を積むことで発射時の燃料も増やさなければなりません。さらにタンクやロケットエンジンも追加しなければならず、さらに重量が増します。聞くところによるとそのような設計にするとスペースシャトルを含むロケット全体の重さは１０倍ほどになるとのこと。これでは予算もさることながら危険性も増すわけで現実的ではないとされているそうです。もっと安全に帰還できる方法があればいいのですが、今のところは高温に耐えるしかないようです。画期的な逆噴射方法が見つかると良いですね。「「ブログランキング参加中です。 大気中の原子や分子が主に紫外線を受けて光電離し、イオンが大量に存在している層。中間圏と熱圏の間にあたる60km - 500km付近に存在する。 オゾン層 (Ozonosphere) 高度約10 - 50km。成層圏の中にある。 磁気圏 (Magnetosphere)
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