बहिर्मंडल

बर्हिमंडल (प्राचीन ग्रीक"बाहरी,प्राचीन यूनानी "गोला") एक ग्रह या प्राकृतिक उपग्रह के चारों ओर एक पतली, वातावरण जैसा  अनुचर है जहां अणु गुरुत्वाकर्षण से शरीर से बंधे होते हैं, लेकिन यहां  घनत्व इतना कम है कि अणु अनिवार्य रूप से टक्कर रहित होते हैं। पर्याप्त वायुमंडल वाले पिंडों में, जैसे कि पृथ्वी का वायुमंडल, बर्हिमंडल सबसे ऊपरी परत है, जहां वातावरण पतला हो जाता है और बाहरी स्थान में विलीन हो जाता है। यह सीधे बाह्‍य वायुमंडल के ऊपर स्थित है। शोध की कमी के कारण इसके बारे में बहुत कम जानकारी है। मरकरी, मून, सेरेस, यूरोपा और गेनीमेड की सतह सीमा एक्सोस्फीयर हैं, जो बिना सघन वातावरण के बर्हिमंडल हैं। पृथ्वी का बहिर्मंडल प्रायः हाइड्रोजन और हीलियम से बना हुआ है, जिसके आधार के पास कुछ भारी परमाणु और अणु हैं।

भूतल सीमा बर्हिमंडल
पारा, सेरेस और कई बड़े प्राकृतिक उपग्रह, जैसे कि चंद्रमा, यूरोपा और गेनीमेड, के नीचे सघन वातावरण के बिना बर्हिमंडल है, जिसे सतह सीमा बर्हिमंडल कहा जाता है। यहाँ,अणुओं को अण्डाकार प्रक्षेपवक्र पर तब तक बाहर निकाला जाता है जब तक वे सतह से टकराते नहीं हैं। क्षुद्रग्रह जैसे छोटे पिंड, जिनमें सतह से निकलने वाले अणु अंतरिक्ष में भाग जाते हैं, को बर्हिमंडल नहीं माना जाता है।

पृथ्वी का बहिर्मंडल
पृथ्वी के बहिर्मंडल के भीतर सबसे साधारण अणु सबसे हल्के वायुमंडलीय गैसों के हैं। इसके आधार के पास कुछ हीलियम, कार्बन डाइऑक्साइड और परमाणु ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोजन पूरे बहिर्मंडल में उपस्थित है। क्योंकि बहिर्मंडल और बाहरी अंतरिक्ष के बीच की सीमा को परिभाषित करना कठिन हो सकता है, बहिर्मंडल  को अंतराग्रहीय माध्यम या बाहरी अंतरिक्ष का एक हिस्सा माना जा सकता है।

निचली सीमा
बहिर्मंडल की निचली सीमा को थर्मोपॉज या एक्सोबेस कहा जाता है। इसे महत्वपूर्ण ऊंचाई भी कहा जाता है, क्योंकि यह वह ऊंचाई है जहां बैरोमीटर की शर्तें लागू नहीं होती हैं। इस ऊंचाई से ऊपर वायुमंडलीय तापमान लगभग स्थिर हो जाता है। पृथ्वी पर, बहिर्मंडल की ऊंचाई सौर गतिविधि के आधार पर लगभग 500 से 1,000 किलोमीटर (310 से 620 मील) तक होती है।

बहिर्मंडल को दो तरीकों में से एक में परिभाषित किया जा सकता है।

यदि हम बहिर्मंडल को उस ऊँचाई के रूप में परिभाषित करते हैं जिस पर ऊपर की ओर जाने वाले अणु औसतन एक टक्कर का अनुभव करते हैं, तो इस स्थिति में एक अणु का औसत मुक्त पथ एक दबाव पैमाने की ऊँचाई के बराबर होता है। यह निम्नलिखित में दिखाया गया है। क्षैतिज क्षेत्र के साथ हवा की मात्रा पर विचार करें $$A$$ और ऊँचाई औसत मुक्त पथ के बराबर है $$l$$, दबाव में $$p$$ और तापमान $$T$$. एक आदर्श गैस के लिए, उसमें निहित अणुओं की संख्या है:
 * $$ n = \frac{pAl} {RT} $$

जहां $$R$$ सार्वत्रिक गैस नियतांक है। ऊपर की ओर यात्रा करने वाला प्रत्येक अणु औसतन एक टक्कर से गुजरता है,इस स्थिति में दाब


 * $$ p = \frac{m_{A}ng} {A} $$

कहाँ $$m_{A}$$ गैस का औसत आणविक द्रव्यमान है। इन दो समीकरणों को हल करने पर प्राप्त होता है:


 * $$ l = \frac{R T} {m_{A}g} $$

जो दाब पैमाने की ऊंचाई के लिए समीकरण है। जैसा कि दबाव पैमाने की ऊंचाई प्राथमिक घटक की घनत्व पैमाने की ऊंचाई के लगभग बराबर है, और क्योंकि नुडसन संख्या माध्य मुक्त पथ और विशिष्ट घनत्व में उतार-चढ़ाव के पैमाने का अनुपात है, इसका अर्थ यह है कि बहिर्मंडल उस क्षेत्र में स्थित है जहां $$\mathrm{Kn}(h_{EB}) \simeq 1$$.

बहिर्मंडल की ऊंचाई में उतार-चढ़ाव महत्वपूर्ण है क्योंकि यह उपग्रहों पर वायुमंडलीय खिंचाव प्रदान करता है, अंततः उन्हें कक्षा से गिरने का कारण बनता है यदि कक्षा को बनाए रखने के लिए कोई कार्रवाई नहीं की जाती है।

ऊपरी सीमा
सिद्धांत रूप में, बहिर्मंडल उन दूरियों को आवरित करता है जहां कण अभी भी गुरुत्वाकर्षण से पृथ्वी से बंधे हैं, अर्थात कणों में अभी भी बैलिस्टिक कक्षाएँ हैं जो उन्हें वापस पृथ्वी की ओर ले जाएँगी।बहिर्मंडल की ऊपरी सीमा को उस दूरी के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जिस पर परमाणु हाइड्रोजन पर सौर विकिरण दबाव का प्रभाव पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से अधिक हो जाता है। यह चंद्रमा से आधी दूरी पर या कहीं 200,000 किलोमीटर (120,000 मील) के समीप होता है।बहिर्मंडल जिसे अंतरिक्ष से जियोकोरोना के रूप में देखा जा सकता है,यह पृथ्वी की सतह से कम से कम 100,000 किलोमीटर (62,000 मील) तक फैला हुआ देखा जाता है। अन्य वैज्ञानिक बहिर्मंडल को लगभग 10,000 किलोमीटर (6,200 मील) पर समाप्त मानते हैं

अन्य खगोलीय पिंडों का बहिर्मंडल
यदि एक खगोलीय पिंड का वातावरण बहुत कमजोर है, जैसे चंद्रमा या बुध का वातावरण, तो पूरे वातावरण को बहिर्मंडल माना जाता है।

यह भी देखें

 * एरोनोमी
 * प्राकृतिक उपग्रहों की सूची

बाहरी संबंध

 * Gerd W. Prolss: Physics of the Earth's Space Environment: An Introduction. ISBN 3-540-21426-7