大氣層之謎

古希臘的亞裏士多德曾推想；地球由四個層次構成，它們是土層、水層、空氣(即大氣層)和火(這隻能在閃電時偶然見到)。

1644年，托裏切利和維瓦尼通過實驗證明大氣是有重量的，因而也必然存在有限的高度。不僅如此，他們甚至推算出了大氣層的厚度大約是8千米。

到了1662年，波義耳通過實驗得知，氣體受到壓力時體積會收縮，所以在大氣層的垂直方向上。海平麵上大氣最稠密，越向上越稀薄。這樣，人們開始意識到大氣層厚度絕對不止8千米。如果再考慮到氣溫的變化，那麽大氣層的上界在何處這個問題，就變得更加撲朔迷離了。

很多科學家為了探索這一課題，做了不懈的努力。到了20世紀40年代，火箭技術獲得了成功，人們用火箭探測大氣上界的限度已超過400—500千米。後隨著空間技術的發展，人們發現極光大約出現在800~11200千米上空，因此有的科學家把1200千米作為大氣的物理上界。

隨著對大氣層的不斷認識，美國科學家施皮策又把500~1600千米的高度稱之為“外大氣圈”，並認為大氣由這一高度逐漸消融到星際特質之中去了。

目前，天體物理學研究表明，星際物質的中性氣體質密度為1個／厘米3。根據這個極限和衛星提供的資料表明，大氣層上界大約是2000~3000千米。

還有一些科學家不斷提出新的觀點。如比利時的尼克萊發現320~1000千米高度範圍存在一個“氦層”，在“氦層”以外，還有一層更稀薄的“氫層”，它可能延伸到64000千米左右的高空。

地球上大氣上界的高度，常常因科學家們根據和目的不同而結果相差很大，因此要精確劃定大氣層上界的高度並為眾人公認，可能始終是科學研究的一個難題。