private Wetterstation Weissbach -

Wissenschaft kompakt

Die Außenkugel

Unsere Atmosphäre ist kompliziert und vielschichtig. Im Thema des
Tages vom 17.10.2025 haben wir ihren Aufbau kennengelernt. Nachdem
schon die anderen vier Schichten in Themen des Tages etwas näher
betrachtet worden sind, beenden wir die Reihe heute mit der obersten
Schicht: Der Exosphäre. Es geht um hohe Temperaturen, die sich kalt
anfühlen, eine "Fluchtgeschwindigkeit" und verlorene Teilchen.

Unsere Atmosphäre... eine Gasschicht, die unsere Erde vom Weltraum
trennt. Bei genauerer Betrachtung stellt sich heraus, dass sie einen
speziellen vertikalen Aufbau besitzt. Im Thema des Tages vom
17.10.2025 wurde schon ein kurzer Überblick über die atmosphärischen
Schichten gegeben. Dem Aufbau der Atmosphäre folgend, ist nun nach
Betrachtung der Tropo-, Strato- und Meso- und Thermosphäre in
einzelnen Themen des Tages als letzte die Exosphäre an der Reihe.

Die Exosphäre befindet sich oberhalb der Thermopause und stellt die
äußerste Schicht der Atmosphäre dar. Der Name leitet sich
dementsprechend von den griechischen Worten "exo" - außen/außerhalb
und "sphaira" - Kugel ab. Die Grenzen dieser Schicht sind nicht ganz
klar definiert. Allgemein schließt sie an den Oberrand der
Thermosphäre bzw. Thermopause in einer Höhe von etwa 600 km an. Für
den fließenden Übergang zum Weltall hin, gibt es sehr
unterschiedliche Höhenangaben. Dabei wird eine Spanne von 10.000 km
bis zu 630.000 km angegeben. Um diese riesigen Zahlen einordnen zu
können eine kleine Randnotiz: Unser Mond befindet sich etwa in einem
Abstand von etwa 385.000 km zu der Erdoberfläche. Das bedeutet
folglich, dass in manch einer Exosphärendarstellung der Mond weit
innerhalb unserer Atmosphäre liegt.

Durch die unmittelbar eintreffende energiereiche Sonneneinstrahlung,
liegt die vorherrschende Temperatur oft über 1000 °C, kann aber auch
deutlich darunter liegen. Der Grund für diese große Spanne liegt
darin, dass die Sonnenaktivität ähnlich wie in der Thermosphäre einen
enormen Einfluss hat. Dadurch, dass die Luft noch dünner als in der
darunter liegenden Schicht ist, kann hier natürlich ebenso wenig der
uns geläufige Temperaturbegriff angewandt werden. Die Temperatur
bezieht sich demnach nur auf die mittlere Bewegungsenergie der
(wenigen) Teilchen. Gefühlt ist es dort oben eiskalt und nicht heiß.

Die geringe Anzahl an Teilchen hat einen weiteren Effekt.
Zusammenstöße von zwei Teilchen sind sehr unwahrscheinlich und
dadurch auch ihre Bremswirkung. Leichte Teilchen mit ausreichend
großer Geschwindigkeit (Überschreiten der Fluchtgeschwindigkeit)
können das Gravitationsfeld der Erde in den Weltraum verlassen.
Dieser atmosphärische Verlust wird auch als "Jeans Escape"
(Jeans-Verlust) bezeichnet. Zusammen mit anderen Arten des
Masseverlusts verliert die Atmosphäre pro Sekunde etwa 3 kg
Wasserstoff. Schwerere Teilchen sind davon weit weniger betroffen und
können durch die Gravitation gehalten werden.

Nun ist es soweit, mit der Exosphäre haben wir den Rundgang durch den
Aufbau unserer Atmosphäre abgeschlossen. Unser Wetter spielt sich in
der untersten Schicht ab, darüber werden wir durch Ozon vor
gefährlicher Sonnenstrahlung geschützt. In der Mesosphäre finden sich
leuchtende Nachtwolken und in der Thermosphäre spektakuläre
Polarlichter. Die Exosphäre reicht bis in gewaltige Höhen und
markiert den fließenden Übergang zum Weltall. Gleichzeitig ermöglicht
dieses Meisterwerk verschiedener miteinander interagierender
Schichten erst unser aller Leben und ist das nicht einfach
unglaublich faszinierend?

M.Sc. Fabian Chow

Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 08.01.2026

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