Резкий, напоминающий о близости космического пространства холод, встретивший первых исследователей стратосферы, неожиданно сменился потеплением. Но затем, начиная с высоты приблизительно шестьдесят километров, температура воздуха стала опять понижаться, хотя и не столь стремительно, как это происходило на первых десяти километрах от уровня моря.
Это означало, что за стратосферой следует еще одна воздушная оболочка с еще более разреженным воздухом. Ее назвали мезосферой. По характеру падения температуры с высотой мезосфера напоминает тропосферу, с той лишь разницей, что ее воздух весьма разрежен. Атмосферное давление в мезосфере составляет 0,01 миллиметра ртутного столба — не более чем в баллоне электрической лампочки. А температура ее самых высоких слоев достигает значений минус 70°С.
Но затем, начиная с высоты около восьмидесяти километров, температура воздуха начинает стремительно расти, достигая значений 1500— 2000°С.
Этот высокий рост температуры является особенностью следующей за мезосферой оболочки, так называемой термосферы. Возникает вопрос: что означают такие высокие температуры, при которых на Земле плавятся многие металлы? Каким образом в этих условиях искусственные спутники могут совершать свои бесконечные витки вокруг Земли, а космонавты выходить в открытое пространство?
Дело в том, что на этих высотах воздух разрежен (на Земле подобное разрежение можно получить с помощью хорошего насоса). Хотя плотность воздуха и невелика, средние кинетические энергии молекул и атомов, входящих в его состав, достигают значительных величин. Это происходит потому, что внешние слои атмосферы первыми принимают на себя удар солнечной радиации и таким образом приобретают дополнительную кинетическую энергию. И высокую температуру термосферы обычно называют кинетической.
За термосферой располагается экзосфера, последний известный на сегодня слой воздушной оболочки Земли. Экзосфера еще более разрежена — атмосферное давление здесь почти в десять миллиардов раз меньше, чем у поверхности Земли, и здесь, как и в термосфере, господствуют высокие кинетические температуры.
Известный английский метеоролог Н. Шоу назвал открытие термической структуры верхней атмосферы самым поразительным во всей истории метеорологии.
А. Ассовская