Tầng điện ly là gì? Vai trò và tầm quan trọng của tầng điện ly

Một trong những lớp của bầu khí quyển bảo vệ chúng ta chính là tầng điện ly. Vậy tầng điện ly là gì? Vai trò và tầm quan trọng của tầng điện ly như thế nào? Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa sẽ chia sẻ chi tiết tới bạn trong bài viết dưới đây ngay nhé. 

1. Tầng điện ly là gì?

Tầng điện ly (tên tiếng Anh: ionosphere) là phần bị ion hóa của thượng tầng khí quyển Trái Đất, từ khoảng 48km (30 mi) tới 965 km (600mi) trên mực nước biển. 

Đây chính là 1 khu vực bao gồm tầng nhiệt và những phần của tầng trung lưu và tầng ngoài. Tầng điện ly sẽ bị ion hóa bởi bức xạ Mặt Trời. Nó đóng 1 vai trò rất quan trọng trong điện khí quyển cũng như tạo ra cạnh bên trong (inner edge) của từ quyển. 

Đây là 1 vùng chứa một số lượng lớn các nguyên tử, phân tử mang điện. Những hạt tích điện này sẽ được tạo ra nhờ bức xạ tới từ không gian bên ngoài, chủ yếu là đến từ ngôi sao Mặt trời của chúng ta. Bức xạ này sẽ tác động vào những nguyên tử và phân tử không khí trung hòa trong khí quyển và kết thúc việc sạc chúng bằng điện.  

2. Các tính năng chính của tầng điện ly là gì?

Trong khi Mặt trời chiếu sáng liên tục và trong quá trình hoạt động, thì nó tạo ra một lượng lớn bức xạ điện từ. Bức xạ này sẽ chạm vào các lớp của hành tinh chúng ta, sạc các nguyên tử, phân tử bằng điện. 

Khi tất cả những hạt được tích điện, 1 lớp hình thành gọi là tầng điện ly. Lớp này sẽ nằm giữa trung quyển, nhiệt quyển, ngoại quyển.

Bạn có thể thấy rằng nó bắt đầu ở độ cao khoảng 50km so với bề mặt trái đất. Mặc dù nó bắt đầu ở thời điểm này, tuy nhiên nơi nó trở nên hoàn thiện hơn và quan trọng hơn là trên 80 km. 

Tại các vùng mà chúng ta đang ở phần trên của tầng điện ly, thì có thể thấy hàng trăm km ở trên bề mặt kéo dài hàng chục nghìn km vào không gian là cái mà chúng ta gọi là từ quyển. Từ quyển là lớp của khí quyển mà ta gọi theo cách này vì hành vi của nó do Từ trường của trái đất cũng như hành động của Mặt trời đối với từ quyển.

Tầng điện ly và từ quyển có liên quan với nhau bởi các điện tích của các hạt. 1 cái có điện tích và 1 cái có điện tích từ.

3. Các lớp của tầng điện ly

Mặc dù tầng điện ly bắt đầu ở độ cao 50 km, tuy nhiên nó có các lớp khác nhau tùy thuộc vào nồng độ và thành phần của các ion tạo thành nó. Trước đây, thì tầng điện ly được cho là được tạo thành từ 1 số lớp khác nhau được xác định bằng các chữ cái D, E và F. 

Lớp F sẽ được chia thành hai vùng chi tiết hơn là F1 và F2. Hiện nay, thf có nhiều kiến ​​thức hơn về tầng điện ly nhờ vào sự phát triển của công nghệ và người ta biết rằng những tầng này không khác nhau lắm. Tuy nhiên, thì để không làm mọi người chóng mặt, sơ đồ ban đầu đã có từ đầu vẫn sẽ được giữ nguyên.

Phân tích từng phần các lớp khác nhau của tầng điện ly để xem chi tiết thành phần và tầm quan trọng của chúng.

3.1. Vùng D

Đây là phần thấp nhất của toàn bộ tầng điện ly. Nó đạt độ cao từ 70 tới 90 km. Vùng D sẽ có các đặc điểm khác với vùng E và F. Điều này là do các electron tự do của nó biến mất gần như là hoàn toàn trong một đêm. Chúng sẽ có xu hướng biến mất khi chúng kết hợp với những ion oxy để tạo thành các phân tử oxy trung hòa về điện.

3.2. Vùng E

Lớp này còn được gọi là Kennelly-Heaviside. Lớp này kéo dài nhiều hơn hoặc là ít hơn từ 90 km, nơi lớp D kết thúc lên tới 160 km. Nó có sự khác biệt rõ ràng với vùng D và đó là sự ion hóa vẫn sẽ duy trì trong suốt đêm. 

3.3. Vùng F

Nó có độ cao xấp xỉ từ 160 km tới cuối. Đây chính là phần có nồng độ electron tự do cao nhất bởi nó là phần gần mặt trời nhất. Cho nên nó cảm nhận được nhiều bức xạ hơn. 

Mức độ ion hóa của nó không thay đổi nhiều trong đêm, bởi có sự thay đổi trong sự phân bố của các ion. Vào ban ngày, thì ta có thể nhìn thấy hai lớp: 1 lớp nhỏ hơn được gọi là F1 nằm trên cao hơn và một lớp chiếm ưu thế ion hóa cao khác gọi là F2.  

4. Vai trò và tầm quan trọng của tầng điện ly là gì?

Tầng điện ly có tầm quan trọng lớn đối với sự phát triển của nhân loại. Theo đó nhờ lớp này mà ta có thể truyền sóng vô tuyến đến nơi khác nhau trên hành tinh và cũng có thể gửi tín hiệu giữa vệ tinh và Trái đất.

Một trong yếu tố quan trọng nhất khiến tầng điện ly là cơ bản đối với con người là nó bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ nguy hiểm bên ngoài không gian. Nhờ có tầng điện ly mà có thể nhìn thấy các hiện tượng thiên nhiên tuyệt đẹp. 

Đồng thời, nó cũng bảo vệ hành tinh của chúng ta khỏi khối đá thiên thể xâm nhập vào khí quyển. Khí quyển sẽ giúp chúng ta bảo vệ bản thân cũng như điều chỉnh nhiệt độ Trái đất bằng cách hấp thụ một phần bức xạ UV và tia X do Mặt trời phát ra.  

Tầng điện ly thực sự là một lớp rất cần thiết để cuộc sống con người. Hiểu rõ được tầng điện ly là gì là một kiến thức bổ ích mà bạn cần nắm. Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa sẵn sàng chia sẻ tới bạn mọi vấn đề nếu có thắc mắc.