Los cosmólogos y los astrofísicos a menudo hablan de la densidad del espacio, que difiere de un lugar a otro en función de varios factores. Esta densidad es la que causa el colapso gravitacional, y se forman planetas, estrellas y galaxias. Lee sobre la inestabilidad de Jeans si quieres saber más sobre eso. Las estimaciones de la densidad media del espacio se ejecutan en aproximadamente 6 protones por metro cúbico . También se podría hablar de presión en el espacio, pero la presión proviene principalmente de cosas como el viento solar, ya que el espacio-vacío es básicamente verdadero (el análogo a la presión atmosférica es aproximadamente 10 pico-pascales ).
¿Podríamos definir el espacio en capas como hacemos con la atmósfera de nuestro planeta? Bueno, si intentamos hacerlo por densidad o presión, me temo que no. El universo es bastante homogéneo en grandes escalas. Pero si, en cambio, definimos esferas de cierta dinámica a medida que viajamos a escalas más grandes y más distantes, ¡entonces ciertamente podemos! Resulta que, de hecho, esto es en lo que se basan las capas atmosféricas de la Tierra.
La troposfera implica dinámicas relacionadas con el ciclo hidrológico, y es donde todo el clima sucede debido a la inestabilidad térmica. Una vez que llegamos a la estratosfera, la capa de ozono absorbe la luz ultravioleta, lo que crea un perfil de temperatura invertido y, por lo tanto, una estabilidad extrema. La mesosfera es la parte menos comprendida de nuestra atmósfera (y el enfoque de mis estudios), pero puede definirse libremente como el área debajo del cual el campo magnético juega un papel importante, pero donde la mezcla vertical debido a cosas como las ondas de la gravedad planetaria aún funciona. Circulación global. La termosfera es donde la densidad de la atmósfera ha disminuido a un nivel tal que la dinámica cinética entre las moléculas se convierte en un factor menos importante que las interacciones con el campo magnético, lo que resulta en capas estratificadas de moléculas de acuerdo con su masa molecular. Aquí hay un bonito diagrama que muestra cómo esas capas se relacionan con tres variables atmosféricas terrestres importantes (temperatura, presión y altitud):
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Ahora, en un cierto punto por encima de este, alcanzas una capa que, cuando hablamos de la atmósfera de la Tierra, a menudo llamamos “Exosfera”, y lo menciono un poco en otra respuesta aquí. En este punto, ya no se puede distinguir realmente entre la atmósfera y el espacio de nuestro sistema solar. Las dinámicas prevalecientes se convierten principalmente en interacciones entre los campos magnéticos y el viento solar. Básicamente, se podría decir que la Exosfera es solo el comienzo de la Heliosfera, que es el área en todo nuestro sistema solar influenciada principalmente por estas dinámicas.
A medida que continúas hacia afuera, la influencia del Sol disminuye y eventualmente se ve abrumada por la de las fuerzas combinadas de los vientos de partículas del resto de las estrellas en nuestra galaxia y el medio interestelar , algo que simplemente se llama “viento interestelar”. Hay un aumento de cuarenta veces en la densidad del plasma y un gran aumento en los rayos cósmicos galácticos una vez que entras en este reino, al que siento el deseo de referirme como la “Leche de la Esfera”.
Las interacciones dinámicas en este punto son muy gravitacionales por naturaleza, pero todavía hay evidencia de otro tipo de límites que rodean a cada galaxia que es análogo a la heliopausa en la imagen anterior, que interactúa a través de distancias intergalácticas y puede ayudar a suministrar ciertas áreas del planeta. Universo con mas material para la formación de estrellas y similares. Podrías llamar a esto “Clustersphere”, supongo, a la manera de los cúmulos de galaxias.
Finalmente, llegas a un punto donde, como dije antes, todo es homogéneo y una parte del universo no se puede distinguir mucho de otra, y se ve así:
Este “Unisferio” es el reino de los cosmólogos y muchas matemáticas realmente pesadas. Supongo que siempre es posible, sin embargo, que haya más capas y límites para explorar (es decir, universos múltiples / alternativos, “Branespheres”).