Quando la maggior parte di noi pensa allo “spazio” come a un vasto vuoto freddo, in realtà stiamo osservando una regione dell’atmosfera che può essere più calda di una fornace e più fredda dello spazio esterno. Recenti esperimenti di laboratorio hanno addirittura spinto le temperature al di sotto della regione più fredda mai osservata nell'universo.
La Federazione Astronautica Internazionale e l’Aeronautica Militare degli Stati Uniti utilizzano da tempo la linea Kármán, situata a 100 km sopra il livello del mare, come demarcazione pratica tra l’atmosfera terrestre e lo spazio esterno. A questa altitudine, l'aria è troppo tenue per supportare la portanza aerodinamica, quindi solo i veicoli spaziali possono orbitare.
La termosfera, lo strato più esterno dell’atmosfera terrestre, si trova appena sotto la linea di Kármán. A differenza della troposfera sottostante, qui le temperature aumentano con l’altitudine perché i fotoni solari ad alta energia vengono assorbiti dai gas atmosferici sparsi. A seconda dell'attività solare e delle condizioni geomagnetiche, la termosfera può variare da -118 °C (-184 °F) a 2000 °C (3600 °F) estremi o più.
La produzione solare non è costante; i brillamenti e le espulsioni di massa coronale possono aumentare il flusso di raggi X e ultravioletti di ordini di grandezza. Durante il massimo solare, la termosfera superiore può riscaldarsi fino a 1000 ° F (≈560 ° C). Nel frattempo, il lato diurno del pianeta presenta temperature molto più elevate rispetto al lato notturno, contribuendo a una differenza di ≈200 °C (360 °F) in un ciclo di 24 ore.
A circa 400 km di altitudine, la densità dell'aria è di circa 2 gkm⁻³, ovvero circa 0,3 once per miglio cubo. Il gas sparso non può trasferire calore a un corpo umano, quindi ti sentiresti estremamente freddo. Tuttavia, il vuoto farebbe bollire i fluidi corporei alla normale temperatura corporea e le radiazioni ad alta energia incendierebbero la pelle esposta. Queste condizioni ostili illustrano perché le tute spaziali sono essenziali per gli astronauti.
Per ulteriori approfondimenti, consulta lo studio sulla variabilità della temperatura termosferica e l'articolo sulla Nebulosa Boomerang .
