ഭൗമാന്തരീക്ഷം

Atmospheric gases scatter blue light more than other wavelengths, giving the Earth a blue halo when seen from space.
നൈട്രജൻ	78.0842%
ഓക്സിജൻ	20.9463%
ആർഗൺ	0.93422%
കാർബൺഡൈ ഓക്സൈഡ്	0.0384%
നീരാവി	about 1%
മറ്റുള്ളവ	0.002%

ഭൂമിയെ ആവരണം ചെയ്യുന്ന വായുമണ്ഡലത്തെയാണു ഭൗമാന്തരീക്ഷം (Earth's atmosphere) എന്നതു കൊണ്ട് അർത്ഥമാക്കുന്നത്. ജീവന്റെ നിലനില്പും വളർച്ചയും അന്തരീക്ഷത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. അദൃശ്യവും അസ്പൃശ്യവും പ്രകാശസംക്രമണ ക്ഷമവുമാണ് വായുമണ്ഡലം. ഉയരം കൂടുന്തോറും നേർത്തുവരുന്ന ഇതിന്റെ വ്യാപ്തി 1,000 കി.മീ. ആയി കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ചുരുക്കം ചില വാതകങ്ങളുടെ മിശ്രിതമാണ് വായു. ഓരോ ദിവസവും മനുഷ്യൻ ആയിരക്കണക്കിന് ലിറ്റർ വായു ശ്വസിക്കുന്നു. നൈട്രജനും‍ ഓക്സിജനുമാണ് വായുവിൽ പ്രധാനമായും അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന വാതകങ്ങൾ. ഇതിനു പുറമേ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡും, ആർഗൺ പോലെയുള്ള ഉൽകൃഷ്ട‍ വാതകങ്ങളും ചെറിയ അളവിൽ വായുവിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഇതിന്റെ ഘടകങ്ങൾ അന്തരീക്ഷത്തിൽ പല ഗുണവിശേഷങ്ങളും പ്രകടമാക്കുന്നു. അത്ഭുതകരങ്ങളായ പ്രക്രിയകൾക്ക് അവ ഹേതുവായിത്തീരുന്നു. കാറ്റ്, മേഘങ്ങൾ, വർണരാജികൾ തുടങ്ങിയ എല്ലാ പ്രതിഭാസങ്ങളുടെയും ഉറവിടം അന്തരീക്ഷമാണ്.

അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ തലങ്ങൾ (അളവനുപാതം പാലിക്കുന്നില്ല)

ചരിത്രം

അന്തരീക്ഷം ഇന്നത്തെ രൂപത്തിലാകുന്നതിനു മുൻപ് വ്യാപകമായ പരിവർത്തനങ്ങൾക്കു വിധേയമായി എന്നും ഇന്നത്തെ അന്തരീക്ഷത്തിന് ഭൗമായുസ്സിന്റെ പത്തിലൊന്ന് പ്രായമേയുള്ളുവെന്നും അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു. ആരംഭത്തിൽ അന്തരീക്ഷഘടന ഇന്നത്തേതിൽ നിന്നും തുലോം വ്യത്യസ്തമായിരുന്നു. ഹൈഡ്രജൻ, ഹീലിയം, നൈട്രജൻ എന്നിവയും കുറഞ്ഞ അളവിൽ ആർഗൺ, മീഥേൻ, അമോണിയ എന്നിവയുമായിരുന്നു അന്നത്തെ ഘടകവാതകങ്ങൾ. തിളച്ചുരുകുന്ന ഭൗമശിലകൾ താപനിലയിൽ അത്യധികമായ വർദ്ധനം ഉണ്ടാക്കിയതിന്റെ ഫലമായി ഹൈഡ്രജനും ഹീലിയവും ഒട്ടാകെത്തന്നെ ശൂന്യാകാശത്തിലേക്കു സംക്രമിച്ചു. പകരം ഭൂമുഖത്തുനിന്നും നിർഗമിച്ച നീരാവി, ഗന്ധകബാഷ്പം, കാർബൺ ഡൈഓക്സൈഡ്, സയനൊജൻ എന്നീ വാതകങ്ങൾ ലയിച്ചുചേർന്നു. തുടർച്ചയായ താപവികിരണം മൂലം ഭൂമി ക്രമേണ തണുത്തുറഞ്ഞു. അന്തരീക്ഷത്തിലെ നീരാവി ദ്രവീഭവിച്ചു മഴയായി താഴേക്കു വീഴുന്ന ജലം മുഴുവനായി ബാഷ്പീഭവിച്ചു പോകാതെ ഭൂമിയിൽത്തന്നെ തങ്ങിനില്ക്കാവുന്ന ഒരവസ്ഥ ഇതോടെ സംജാതമായി. ഈ അന്തരീക്ഷത്തിൽ നൈട്രജൻ, കാർബൺ ഡൈഓക്സൈഡ്, ആർഗൺ എന്നിവയുടെ ആധിക്യമുണ്ടായിരുന്നു. ഈ ഘട്ടത്തിൽ ഭൂമിയിൽ സസ്യജീവിതം നാമ്പെടുത്തു തുടങ്ങി. പ്രകാശസംശ്ളേഷണ(photosynthesis) ഫലമായി കാർബൺ ഡൈഓക്സൈഡിന്റെ ഏറിയ ഭാഗവും ഹരിതസസ്യങ്ങൾ അവശോഷണം ചെയ്തു തുടങ്ങിയത് ഓക്സിജന്റെ അംശം അന്തരീക്ഷത്തിൽ അധികമാകുവാൻ കാരണമായി.

ഘടന

വായുവിന്റെ പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ നൈട്രജൻ (78.08 ശ.മാ.), ഓക്സിജൻ (20.95 ശ.മാ.) എന്നിവയാണ്. അവശേഷിക്കുന്ന 0.97 ശതമാനത്തിൽ 0.93 ശതമാനവും ആർഗണാണു്. ബാക്കി എല്ലാ വാതകങ്ങളും കൂടി 0.04 ശതമാനം മാത്രം. നന്നേ ചെറിയ അളവിൽ കാർബൺ ഡൈഓക്സൈഡും നിയോൺ, ഹീലിയം, മീഥേൻ, ഓസോൺ, നീരാവി തുടങ്ങിയ വാതകങ്ങളും വായുവിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഇവയുടെ അളവിൽ ചില്ലറ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ വരാം. അതിനനുസരിച്ച് ഓക്സിജന്റെ അളവിലും വ്യതിയാനം ഉണ്ടാകുന്നു. കാർബൺ ഡൈഓക്സൈഡിന്റെ ശ.ശ. അളവ് 0.03 ശ.മാ. ആണ്. നീരാവിയുടെ അളവിൽ സ്ഥലകാലഭേദങ്ങളനുസരിച്ച് വ്യതിയാനങ്ങൾ വരാവുന്നതാണ്. ആർട്ടിക് മേഖലയിൽ നീരാവിയുടെ വ്യാപ്തമാനം 0.001 ശ.മാ. ആണ്.

വായുവിലടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഈ വാതകങ്ങളുടെ അനുപാതം, ഭൂമിയിലെല്ലായിടത്തും ഏറെക്കുറെ തുല്യമാണ്. മേൽപ്പറഞ്ഞ വാതകങ്ങൾ കൂടാതെ പൊടിപടലങ്ങളും മറ്റു മലിനവാതകങ്ങളും വായുവിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഇവയുടെ അളവ് ഓരോ സ്ഥലങ്ങളിലും വ്യത്യസ്തമാണ്.

മധ്യരേഖാപ്രദേശങ്ങളിൽ അത് 5 ശ.മാ. ആയി വർദ്ധിക്കുന്നു. അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രമുഖമായ ഘടകമാണ് നീരാവി. കാറ്റ്, മഴ തുടങ്ങിയ വിവിധ പ്രകൃതിപ്രക്രിയകൾക്കും അതോടനുബന്ധിച്ചുള്ള കാലാവസ്ഥാപ്രകാരങ്ങൾക്കും ഹേതുവായിത്തീരുന്നത് നീരാവിയിലെ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളാണ്. നാനാരീതിയിൽ അന്തരീക്ഷത്തിൽ കടന്നു കൂടുന്ന മലിനധൂളികൾക്കും ഇക്കാര്യത്തിൽ പങ്കുണ്ട്. അന്തരീക്ഷത്തിൽ സംഘനനക്രിയയുടെ തുടക്കത്തിന് ഈ സൂക്ഷ്മധൂളികളുടെ സാന്നിധ്യം അനിവാര്യമാണ്.

ഉയർന്ന വിതാനങ്ങളിൽ മാത്രം സാമാന്യമായ തോതിൽ കണ്ടുവരുന്ന ഓസോൺ (O_3) വാതകമാണ് അന്തരീക്ഷത്തിലെ മറ്റൊരു ഘടകം. സൗരപ്രസരണത്തിലെ അത്യുഗ്രവും വിപല്കരവുമായ അൾട്രാവയലറ്റ് രശ്മികളെ അരിച്ചെടുത്ത് നിഷ്ക്രിയമാക്കുന്നതിൽ ഓസോൺ കാര്യമായ പങ്കു വഹിക്കുന്നു.

താണ വിതാനങ്ങളിലൊഴികെ അന്തരീക്ഷഘടന ഏറെക്കുറെ സ്ഥായിയാണ്. അന്തരീക്ഷത്തിലെ താപനില, ഉയരം അടിസ്ഥാനമാക്കി നോക്കുമ്പോൾ സ്ഥിരമല്ല. നിശ്ചിത ഉയരങ്ങളിൽ ക്രമമായ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ കാണാം. വിവിധ ഉന്നതികളിലെ താപനിലയെ സൂചിപ്പിക്കുന്ന ലേഖ താഴെ ചേർത്തിരിക്കുന്നു.

ഗതിശീലമായ വാതകമാണ് വായു. ഒരു സ്ഥലത്തെ വായുവിന്റെ ഘനത്വം അവിടെ ഭൂനിരപ്പിനു മുകളിലുളള വായുനാളത്തിന്റെ ഭാരത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും. ഈ ഘനത്വമാണ് അന്തരീക്ഷമർദ്ദം. സമുദ്രനിരപ്പിൽ ച.സെ.മീ. ന് 1.054 കി.ഗ്രാം (ച. ഇഞ്ചിന് 1.516 കി.ഗ്രാം) എന്ന തോതിലാണ് മർദ്ദം അനുഭവപ്പെടുക. മർദ്ദത്തിന്റെ ഈ മാത്രയ്ക്കാണ് ഒരു 'അറ്റ്മോസ്ഫിയർ' (atmosphere) എന്നു പറയുന്നത്. വായുവിന്റെ മർദ്ദം അളക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഏകകം പാസ്ക്കൽ ആണു്. Pa എന്നാണു് പാസ്ക്കലിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നതു്. ചതുരശ്ര മീറ്ററിൽ ഒരു ന്യൂട്ടൺ ബലം ഉണ്ടാക്കുന്ന മർദ്ദമാണു് ഒരു പാസ്ക്കൽ. സമുദ്രനിരപ്പിൽ മാനദണ്ഡമായി എടുത്തിരിക്കുന്ന അന്തരീക്ഷമർദ്ദം 101.325 കിലോപാസ്ക്ലാണു്. ഏകദേശം 5,500 മീ. ഉയരെ വായുമർദ്ദം പകുതിയാകുന്നു; ഏകദേശം 16 കി.മീ. പൊക്കത്തിലാവുമ്പോൾ പത്തിലൊന്നായും 30 കിലോമീറ്ററിൽ നൂറിലൊന്നായും കുറയുന്നു .

ദ്രവവായു

വായുവിനെ -200° സെ. (-328° ഫാ.) വരെ തണുപ്പിച്ചാൽ അതിലെ മിക്കവാറും വാതകങ്ങളും സാന്ദ്രീകരിക്കപ്പെട്ട് ദ്രവവായു (ആംഗലേയം: liquid gas) എന്ന അവസ്ഥയിൽ എത്തുന്നു.

മേഖലകൾ

താപക്രമം അടിസ്ഥാനമാക്കി അന്തരീക്ഷത്തെ പ്രത്യേക മണ്ഡലങ്ങളായി വിഭജിക്കാവുന്നതാണ്. അന്തരീക്ഷ നിരീക്ഷണ ലോകസംഘടന(W.H.O)യുടെ വിഭജനം താഴെ ചേർക്കുന്നു. ഉദ്ദേശ ഉയരങ്ങൾ അതതു മണ്ഡലത്തിന്റെ ശ.ശ. അതിർത്തികളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അക്ഷാംശഭേദങ്ങൾക്കൊത്ത് ഇതിൽ വ്യത്യാസങ്ങൾ ഉണ്ടാകാം.

ട്രോപോസ്ഫിയർ

പ്രധാന ലേഖനം: ട്രോപോസ്ഫിയർ

അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഏറ്റവും താഴത്തെ മണ്ഡലമാണ് ട്രോപോസ്ഫിയർ. വായുപിണ്ഡത്തിന്റെ മുക്കാൽ ഭാഗത്തോളവും ഈ മേഖലയിലാണ്. അന്തരീക്ഷ ജലാംശത്തിന്റെ പത്തിൽ ഒൻപത് ഭാഗവും ഈ മണ്ഡലത്തിൽ തങ്ങിനില്ക്കുന്നു. മലിനധൂളികൾ വ്യാപിക്കുന്നതും വ്യാപരിക്കുന്നതും ഇവിടെത്തന്നെ. അന്തരീക്ഷവിക്ഷോഭങ്ങളുടേതായ മേഖലയാണ് ഇത്. ഇവയുടെ ഫലമായി ഉണ്ടാകുന്ന അന്യോന്യപ്രക്രിയകളാണ് കാലാവസ്ഥാപ്രകാരങ്ങൾക്ക് പ്രേരകമാകുന്നത്. സംവഹനരീതിയിലുള്ള ചലനം കാരണം ഈ മണ്ഡലത്തിൽ വായുവിന്റെ ഗതിശീലം വർദ്ധിക്കുന്നു. ഭൂഭ്രമണം, കര, കടൽ എന്നിവയുടെ ആപേക്ഷികസ്ഥിതി, നിമ്നോന്നതപ്രകൃതി, ഭൂതലഘർഷണം എന്നിവയുടെ പ്രഭാവത്തിനു വഴങ്ങി വായു ആഗോളപരിസഞ്ചരണത്തിനു വിധേയമാകുന്നു. വിഭിന്ന സ്വഭാവങ്ങൾ ആർജിച്ച വായുപിണ്ഡങ്ങൾ കൂടിക്കലർന്നാണ് ആർദ്രോഷ്ണാവസ്ഥയിലെ വ്യതിയാനങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നത്. ഈ മണ്ഡലത്തിലെ താപനില ഉയരത്തിന് ആനുപാതികമായി കുറഞ്ഞുവരുന്നു. ക്രമമായ ഈ താപക്കുറച്ചിലാണ് അന്തരീക്ഷത്തിലെ താപക്ഷയമാനം (laps rate). കി.മീ. ന് 6.5^oC എന്ന തോതിലാണ് ഊഷ്മാവ് കുറയുന്നത്. ട്രോപോമണ്ഡലത്തിന്റെ മുകൾപ്പരപ്പിലെ ശ.ശ. താപനില- 60^oC ആണ്. ഈ മണ്ഡലത്തിലെ ജലാംശം, കാർബൺ ഡൈഓക്സൈഡ് എന്നിവ സൂര്യാതാപത്തിന്റെ ക്രമവിതരണമുൾപ്പെടെ ഭൂമിയുടെ താപനില സമീകരിക്കുന്നതിൽ കാര്യമായ പങ്കുവഹിക്കുന്നു.

മധ്യരേഖയോടടുത്ത് ട്രോപോമണ്ഡലത്തിന്റെ സീമ 16-17 കി.മീ. വരെ എത്തുന്നു. എന്നാൽ ധ്രുവപ്രദേശങ്ങളിൽ ഉദ്ദേശം 6-7 കി.മീ. വരെ മാത്രമേ വരൂ. ട്രോപോസ്ഫിയറിന്റെ തൊട്ടുമുകളിലായുള്ള സീമാമേഖലയാണ് ട്രോപോപാസ്. ഉദ്ദേശം 5 കി.മീ. വ്യാപ്തിയുള്ള ഈ വിതാനത്തിൽ ഊഷ്മാവു സ്ഥിരമായി നില്ക്കുന്നു. എല്ലാ അക്ഷാംശങ്ങളിലും തുടർച്ചയായുള്ള ഒരു മേഖലയല്ല ഇത്. പ്രത്യേക അക്ഷാംശമേഖലകളിൽ വ്യക്തമായ വിച്ഛിന്നതകൾ കാണുന്നു.

സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയർ

അൾട്രാവയലറ്റ് രശ്മികളുടെ അവശോഷണം മൂലം താപനില വർദ്ധിക്കുന്ന മണ്ഡലമാണ് സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയർ. ഊഷ്മാവ് ക്രമേണ ഉയർന്ന് ഉദ്ദേശം 50 കി.മീ. ഉയരെ സമുദ്രനിരപ്പിലേതിന് തുല്യമായിത്തീരുന്നു. 12 കി.മീ. മുതൽ 30 കി.മീ. വരെ കാണുന്ന ഓസോൺ മണ്ഡലം (Ozonosphere) സ്ട്രാറ്റോ മണ്ഡലത്തിലെ ഒരു ഉപമേഖലയാണ്. അൾട്രാവയലറ്റ് രശ്മികളുടെ പ്രകാശരാസപ്രക്രിയയുടെ (Photo chemical process) ഫലമായി ഊഷ്മാവ് വർദ്ധിക്കുന്നതുമൂലം ഓക്സിജൻ ഓസോണായും, മറിച്ചും രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു. വിനാശകരമായ ഓസോൺവാതകം ഏറ്റവും കൂടിയ അളവിൽ (ലക്ഷത്തിലൊരംശം) കാണപ്പെടുന്നത് 35 കി.മീ. ഉയരെയാണ്. ഏറ്റവും താഴത്തെവിതാനങ്ങളിൽ തീരെയും ഇല്ല. അൾട്രാവയലറ്റ് രശ്മികളെ അവശോഷിപ്പിക്കുന്നത് പ്രധാനമായും ഓസോൺ ആണ്. ഭൂമിയിൽനിന്നും വികിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ദീർഘതരംഗങ്ങളെ സംഗ്രഹിച്ചു മടക്കി അയയ്ക്കുന്നതിലും ഓസോണിനു പങ്കുണ്ട്.

സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയറിൽ ജലാംശം കാണുന്നില്ല. തൻമൂലം മേഘങ്ങളില്ലാത്ത നിർമ്മല മേഖലയായിരിക്കുന്നു. ഉദ്ദേശം 25 കി.മീ. ഉയരെയായി വല്ലപ്പോഴും മാത്രം പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്ന 'ചിപ്പി' മേഘങ്ങൾ (Mother of pearl clouds) സാധാരണമേഘങ്ങളിൽനിന്നും വിഭിന്നമാണ്. ആകാശത്തിന്റെ നിറം കടുംനീലയോ കറുപ്പോ ആയി പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു. ഈ മണ്ഡലത്തിലെ വായു നന്നേ നേർത്തതാണ്. അതു പ്രകാശതരംഗങ്ങളെ അപഭംഗപ്പെടുത്തുകയോ പ്രകീർണനവിധേയമാക്കുകയോ ചെയ്യുന്നില്ല. സ്ട്രാറ്റോമണ്ഡലത്തിന്റെ താഴത്തെ വിതാനങ്ങളിൽ മലിനധൂളികളുടെ ആധിക്യം കാണാം. ഗന്ധകസ്വഭാവമുള്ള ഉല്കാധൂളികളാണ് കൂടുതലായുള്ളത്.

സ്ഥിരദിശകളിൽ അനുസ്യൂതമായി വീശിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഉപര്യന്തരീക്ഷവാതങ്ങൾ (Upper air winds) ഈ മണ്ഡലത്തിന്റെ സവിശേഷതയാണ്. 'ജെറ്റ് സ്ട്രീം' എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഇവ ആഗോള വാതപരിസഞ്ചരണവ്യവസ്ഥയിൽ വമ്പിച്ച സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു.

സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയറിനും തൊട്ടുമുകളിലുള്ള മണ്ഡലമായ മീസോസ്ഫിയറിനും ഇടയ്ക്കുള്ള സ്ഥിര-ഊഷ്മാവിന്റേതായ സീമാമേഖലയാണ് സ്ട്രാറ്റോപാസ്. ജറ്റ് വിമാനങ്ങളുടെ സഞ്ചാരത്തിന് പൈലറ്റുമാർ സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയറിന്റെ താഴ്ന്ന വിതാനങ്ങളാണ് ഉപയോഗിക്കാറുള്ളത്.ഈ മേഖലയിലെ വായുവിന്റെ തിരശ്ചീന ചലനമാണ് കാരണം.

ഉപരി മണ്ഡലങ്ങൾ

സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയറിനു മുകളിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന പാളിയാണു് മീസോസ്ഫിയർ. ഏതാണ്ടു് 50 കിലോമീറ്റർ മുതൽ 90 കിലോമീറ്റർ ഉയരം വരെ അതു് പടർന്നു കിടക്കുന്നു. മീസോസ്ഫിയറിൽ ഉയരത്തിന് ആനുപാതികമായി ഊഷ്മാവു കുറയുന്നു. താപക്ഷയമാനം കി.മീ. ന് 3ബ്ബഇ എന്ന തോതിലാണ്. ഉദ്ദേശം 80 കി.മീ. ഉയരത്തിലാവുമ്പോൾ താപനില സ്ഥിരമാകുന്നു. ഈ വിതാനമാണ് മീസോപാസ്. ഈ മേഖലയിൽ സോഡിയം അണുക്കളുടെ ഒരു നേരിയ വീചി ഉടനീളം കാണാം. സാന്ധ്യപ്രകാശ (twilight)ത്തിന്റെ സമവിതരണത്തിനു നിദാനമാവുന്നു എന്നതൊഴിച്ചാൽ ശാസ്ത്രീയമായ കൂടുതലറിവ് ഈ വീചിയെക്കുറിച്ചു ലഭിച്ചിട്ടില്ല.

കൂടുതൽ ഉയരത്തിലേക്കു പോകുന്തോറും അൾട്രാവയലറ്റ് തരംഗങ്ങളുടെ അവശോഷണം അധികമാകുന്നു. താപവർദ്ധനത്തിന്റേതായ ഈ മണ്ഡലമാണ് തെർമോസ്ഫിയർ. ഉദ്ദേശം 400 കി.മീ. ഉയരെ അന്തരീക്ഷ ഊഷ്മാവ് ഉദ്ദേശം 2,000^o C ആണ്.

രാസിക മേഖലീകരണം

രാസവൈദ്യുത സ്വഭാവങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി അന്തരീക്ഷത്തെ ട്രോപോസ്ഫിയർ, ഓസോണോസ്ഫിയർ, അയോണോസ്ഫിയർ, എക്സോസ്ഫിയർ എന്നിങ്ങനെ വിവിധമണ്ഡലങ്ങളായി വിഭജിക്കാം. ഏതാണ്ട് 50 കി.മീ. ന് മുകളിലുള്ള മണ്ഡലമാണ് അയോണോസ്ഫിയർ. ഈ മേഖലയിൽ സൂര്യാതപത്തിലെ അൾട്രാവയലറ്റ്, എക്സ്റേ തരംഗങ്ങൾ അന്തരീക്ഷവാതകങ്ങളുടെ തൻമാത്രകളെ അയോണീകരിക്കുന്നു. ഗണ്യമായ വൈദ്യുതചാലകത അയോണോസ്ഫിയറിന്റെ സവിശേഷതയാണ്. ഏതാണ്ട് 300 കി.മീ. ഉയരത്തോളം ഈ മണ്ഡലം വ്യാപിച്ചുകാണുന്നു.

അയോണോസ്ഫിയറിലെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന മണ്ഡലങ്ങളിൽ ഊർധ്വമുഖമായി ചലിക്കുന്ന പരമാണുക്കൾ ശൂന്യാകാശത്തിലേക്കു നിഷ്ക്രമിക്കുവാനുള്ള സാധ്യതകളുണ്ട്. ഇവയിൽ ചിലത് ശൂന്യാകാശത്തിൽ സ്വന്തമായ പരിഭ്രമണപഥങ്ങളിലൂടെ സഞ്ചരിച്ചു മടങ്ങിയെത്തുന്നു. ഭൂമിയെ ചുറ്റുന്ന ഈ സൂക്ഷ്മ സാറ്റലൈറ്റുകളെക്കുറിച്ച് ആദ്യമായി പഠനം നടത്തിയ ലൈമാൻസ്പിറ്റ്സെർ ഈ മണ്ഡലത്തെ എക്സോസ്ഫിയർ എന്നു വിളിച്ചു (1949). 640 കി.മീ. നും ഉയരെ ഹൈഡ്രജൻ അണുക്കളുടെ ആധിക്യം കാണാം. മണിക്കൂറിൽ 26,875 കി.മീ. ആണ് ഇവയുടെ ഗതിവേഗം. എക്സോസ്ഫിയറിലെ സാധാരണ താപനില 2000 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് ആണ്. ഉദ്ദേശം 1,000 കി.മീ. ഉയരത്തോളം ഈ മണ്ഡലം വ്യാപിച്ചുകാണുന്നു.

പ്രകാശ പ്രതിഭാസങ്ങൾ

സൗരജ്വാല (Solar flares)കളിൽ നിന്നും വമിക്കുന്ന കണികാമയ വികിരണം (corpuscular radiation) ഉയർന്ന അക്ഷാംശമേഖലകളിൽ വർണശബളമായ പ്രകാശവീചികൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഇതാണ് 'അറോറാ' (Aurora) അഥവാ ധ്രുവദീപ്തി. അന്തരീക്ഷത്തിലെ സങ്കീർണവും എന്നാൽ അതിമനോഹരവുമായ ഒരു പ്രതിഭാസമാണിത്. ഭൂമിയുടെ ആകർഷണമേഖലയിലേക്ക് പാഞ്ഞുകയറുന്ന വലുതും ചെറുതുമായ ലക്ഷോപലക്ഷം ഉല്കകൾ ഉപരിമണ്ഡലത്തിൽവച്ചു തന്നെ കത്തിയെരിഞ്ഞുപോകുന്നു. അന്തരീക്ഷവാതകങ്ങളുടെ അയോണികൃതതൻമാത്രകളുമായുള്ള ഘർഷണമാണ് ഇവയെ നശിപ്പിക്കുന്നത്. ഉല്കകൾ കത്തിയെരിയുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന പ്രകാശജ്വാലയാണ് കൊള്ളിമീനുകൾ.