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熱圏は、地球大気の最も高い部分です。海抜約53マイルから始まり、311から621マイルまで続きます。熱圏は、太陽活動の現在のレベルに基づいて膨張および収縮するため、正確な範囲は異なります。熱圏の密度は非常に低く、熱圏の温度範囲は驚くほど高温です（華氏932〜3,632度）。これらの極端な温度の原因は何ですか？
TL; DR（長すぎる;読まなかった）
いくつかの熱圏特性が高温に寄与します。特に、その上に大気の他の層がなく、この層の低圧である直接太陽放射です。
日射
熱圏の熱源は、太陽から放射される放射です。熱圏は、地球が太陽から受ける放射線の多くを吸収し、実際に地表に到達するのはほんの一部です。紫外線、可視光線、および高エネルギーのガンマ線はすべて熱圏に吸収され、存在する少数の粒子が大幅に加熱されます。熱圏の温度は、昼と夜の間で数百度変動し、太陽サイクルの最大点と最小点の間でさらに大きく変動します。
熱圏気圧と熱
熱圏の極端に低い圧力も高温に寄与します。熱は、材料の個々の分子が持つエネルギーの量によって定義されます。暖かいガスでは、粒子は冷たいガスよりもはるかに速く動きます。海面では、エネルギーのある粒子は他の粒子と衝突し始め、衝突のたびにエネルギーを失います。このエネルギーの損失は、さらに熱が絶えず加えられない限り、ガスを冷却します。低圧とは、衝突する粒子があまり多くないことを意味し、エネルギー損失が遅くなります。したがって、低圧ガスは高圧ガスよりもはるかに少ないエネルギーで加熱できます。
熱と量
熱圏は非常に高温ですが、その低密度は、その中を移動する物体にそのエネルギーを効率的に伝達できないことを意味します。発熱量は多いが、量は少ない。熱損失は熱球の散乱粒子が水銀に伝達できるエネルギーを超えるため、熱球内に吊り下げられた水銀温度計は氷点下の温度を読み取ります。ろうそくの炎によって発生する熱に概念的に似ています。これは、炎内のいくつかの点で非常に高温ですが、数インチ以上離れた物体を加熱することはできません。高温ですが、熱量は少ないです。
宇宙旅行に対する熱圏の影響
熱圏の熱媒体の量が少ないため、熱圏を通過する物体は高温の影響を大きく受けません。人工衛星、宇宙飛行士、および宇宙船は、熱圏の非常に大きな熱を効率的に固体オブジェクトに伝達できないため、非常に寒い場所として熱圏を経験します。大気圏再突入に伴う熱は熱圏によってもたらされますが、これは大気自体の温度ではなく摩擦の影響です。