Rayonnement auroral : cas de l'oxygène

question posée le 01-03-2008 par Letouze

L'élément O dans un état excité émet un photon pour retouver son état fondamental. Mais l'atmosphère terrestre contient de l'O2...Comment obtient-on l'élément isolé O avec les particules du vent solaire?

réponse du 01-03-2008 par Fabrice Mottez

A basse altitude, l'oxygène se trouve essentiellement sous forme moléculaire (O2). A partir de quelques dizaines de kilomètres d'altitude environ, l'oxygène moléculaire peut être dissocié par les rayonnements ultraviolets provenant du Soleil. Vers 20-50 kilomètres, il s'ensuit une chimie complexe, d'où apparait notamment une autre forme d'oxygène, l'ozone (O3).

A plus haute altitude (vers 100 km ou plus), les collisions entre atomes ou molécules sont rares, et les molécules d'O2 dissociées en deux atomes d'oxygène ne tendent pas à se recombiner. L'oxygène atomique reste atomique.

Aux hautes altitudes, c'est donc sous la forme atomique que l'oxygène est le plus répandu.

Par ailleurs, en absence de mélange (comme c'est le cas pour la haute atmosphère), la densité des gaz lourds décroit beaucoup plus vite que la densité des gaz légers.

Même si toutes les densités diminuent avec l'altitude, dans le peu de gaz qui reste, ce sont les éléments les plus légers qui tendent à dominer. Comme l'O est deux fois plus léger que l'O2, il est favorisé à haute altitude.

Bien que l'hydrogène soit peu abondant dans l'atmosphère terrestre, c'est même finalement lui qui devient le gaz dominant aux plus hautes altitudes (vers 1000 km), partageant néanmoins sa "suprématie" avec l'oxygène atomique.

posez-nous une question sur l'astronomie

Dans notre dictionnaire de l'astronomie...

La très mince couche de notre atmosphère bleue, vue depuis la Station Spatiale Internationale en 2015 par l'astronaute Scott Kelly
à lire aussi...
Atmosphère
L'atmosphère est la couche de gaz qui enveloppe une planète ou un satellite naturel ; celle de la Terre nous abrite et contribue à rendre la vie possible
Voici la représentation classique d’un atome d’hélium. Son noyau est constitué de deux neutrons et de deux protons. Il est entouré de deux électrons situés dans le nuage électronique.
à lire aussi...
Atome
aurore | atmosphère de la Terre | collision | aurore | atmosphère de la Terre | collision

Questions précédentes...

Une aurore sur les monts Chugach -
Lumières célestes d’octobre -
Régions actives, CME et éruptions de classe X -