Las atmósferas de la Tierra y otros cuerpos celestes se vuelven más delgadas a medida que asciendes. Imagina que pudieras ver átomos/moléculas. ¿A qué altura sobre la superficie de la Tierra y de Marte verías suficientes moléculas por pie cúbico para poder contarlas? Si estuvieras, digamos, a 500 millas (805 km) sobre la superficie de la Tierra, ¿cuántas moléculas de aire por pie cúbico (30 cm³) verías?
O bien, uno puede preguntar al revés: ¿a qué altitud sobre la Tierra vería, digamos, 100 moléculas de aire por pie³? Qué gas no importa, estoy preguntando por todas las moléculas de la atmósfera dentro de un volumen determinado. Y dado que incluso el espacio interplanetario no es un vacío perfecto, ¿cómo se vería allí, por ejemplo, a mitad de camino entre la órbita de la Tierra y la de Marte?
Los tipos de moléculas/átomos y la densidad de esas moléculas/átomos en función de la altitud en la atmósfera superior de la Tierra depende mucho de la hora del día y de la actividad del Sol.
Hora del día: La atmósfera superior de la Tierra tiene un marcado abultamiento diurno. La variación de densidad a una altitud constante puede variar en un orden de magnitud (un factor de diez) simplemente debido a la diferencia entre el día y la noche.
Actividad solar: un puf del Sol puede hacer que la atmósfera superior de la Tierra se hinche no solo en un orden de magnitud como se ve con la protuberancia diurna, sino en varios órdenes de magnitud. Los satélites en órbita terrestre baja necesitan usar mucho más propulsor cuando la actividad del Sol es alta en comparación con ahora, cuando el Sol está más bien inactivo.
En el lado simple, prefiero usar el espectrómetro de masas y el modelo de atmósfera de dispersión incoherente del Laboratorio de Investigación Naval de EE. UU., o NRLMSISE-00 para abreviar. Uno debe proporcionar latitud, longitud, fecha, hora del día y tres parámetros que indiquen la actividad solar reciente y actual. Y eso es en el lado simple.
Los átomos son pequeños. Se ha observado que hay más moléculas de agua en una cucharadita que cucharaditas de agua en todos los océanos de la Tierra.
De hecho, los átomos son tan pequeños que incluso en la muy baja densidad del espacio interplanetario, el número de átomos nunca alcanza niveles tan bajos como para poder contarlos. Wikipedia dice que el medio interplanetario tiene alrededor de 5 partículas por centímetro cúbico, o 150 000 partículas por pie cúbico (pero bastante variable tanto en el tiempo como en el espacio). Incluso en los vacíos entre las galaxias, es probable que haya más de 1000 átomos por pie cúbico.
En la órbita terrestre baja, la densidad del aire podría ser , que es miles de millones de átomos por pie cúbico. (pero muy variable, en respuesta a la actividad solar).
Salomón lento