A atmosfera é a camada gasosa que envolve o planeta Terra, fundamental para manutenção da vida. Apesar de ser uma mistura de gases, a atmosfera é inodora, incolor e insípida que acompanha todos os seus movimentos terrestres; porém, do espaço, a atmosfera apresenta uma cor azul brilhante.
Mantida pela gravidade, a mistura gasosa é composta por 78% de nitrogênio (N2), 21% de oxigênio (O2), 01% de outros gases como argônio (Ar), hélio (He), gás carbônico (CO2), neônio (Ne), metano (CH4), hidrogênio (H2), ozônio (O3) e os gases raros ou nobres de baixa reatividade hélio (He), neônio (Ne), argônio (Ar), criptônio (Kr), xenônio (Xe). Além dos gases estão presentes aerossóis, pequenas partículas, líquidas e sólidas, como por exemplo, poeira, gotículas de água suspensas no ar e cristais de gelo que formam as nuvens. O vapor d’água, que não é um gás, e compõe 4% do volume atmosférico.
A camada gasosa apresenta funções importantes como garantir a vida dos seres por conter o oxigênio, gás necessário para a respiração dos seres vivos aeróbicos, manter o gás carbônico usado pelas plantas para a realização da fotossíntese e o ozônio que bloqueia grande parte dos raios ultravioletas. A atmosfera reflete cerca de 40% da radiação solar para o espaço, mantém a temperatura média da Terra, em parte pelo vapor d’água que absorve e emite calor e outra pelo efeito estufa que evita grandes amplitudes térmicas entre o dia e a noite. Responsável pela fragmentação e combustão da maioria dos meteoros que se chocam com o planeta Terra, evitando que causem danos na crosta terrestre. É, também, na atmosfera que ocorrem todos os eventos meteorológicos e climáticos do planeta Terra como chuva, vento, neve, massas de ar, entre outros.
Não é possível enxergar o limite físico entre a atmosfera e o espaço, pois quanto mais alto, mais o ar vai ficando rarefeito. A Linha de Kármán, criada pelo engenheiro e físico húngaro Theodore von Kármán (1881-1963), delimita a atmosfera em 100 km de altura, sendo assim o espaço está localizado na fronteira entre o voo aeronáutico (aviões) e o voo astronáutico (satélites). A Linha de Kármán foi adotada pela Federação Aeronáutica Internacional, mas este limite não é unanimidade entre os cientistas.
A atmosfera é visualmente homogênea, porém, por ter diferenciações na composição, nas concentrações de substâncias gasosas, nos níveis de densidade dos gases (rarefação) e nas temperaturas, é dividida em cinco camadas.
- Troposfera: camada mais próxima da Terra, com 80% do volume da atmosfera, possui a maior concentração de oxigênio, responsável pela respiração dos seres vivos, e quase todo o vapor d’água da atmosfera. Nesta fatia ocorrem os fenômenos meteorológicos e climáticos como chuva, neve, formação de nuvens, massas de ar, vento. Alcança 17 km de altura, região que voa aviões de carga e passageiros.
- Estratosfera: é nesta camada que está o gás ozônio, 20 a 35 km de altura, bloqueador da maior parte dos raios ultravioletas, nocivos aos seres vivos. Apresenta pouco vapor d’água e a temperatura aumenta de acordo com o aumento da altitude. A altura está entre 17 e 50 km, região que voa aviões a jato.
- Mesosfera: é quente na parte debaixo, no contato com a estratosfera, e muito fria nas partes mais altas, ou seja, é a camada mais fria da atmosfera, beirando -90ºC. Há pouca concentração de moléculas nessa camada e o ar é rarefeito. Apesar disso, a camada é a região de fragmentação e combustão dos meteoros. Além disso, é a região de formação das nuvens noctilucentes. Aviões supersônicos e balões climáticos alcançam esta camada que está entre 50 e 80 km de altura.
- Termosfera: esta camada absorve altas temperaturas do Sol, assim, é a mais quente da atmosfera, com cerca de 1500 ºC. É, também, chamada de Ionosfera, por apresentar grande concentração de íons, permitindo a ocorrência da aurora boreal e austral. É a região que orbitam os ônibus espaciais e propagam as ondas de rádio. Está entre 80 e 600 km da superfície terrestre.
- Exosfera: na camada mais externa da atmosfera ocorre trocas gasosas entre a atmosfera e o espaço. Não há como definir seus limites superiores. O ar é bastante rarefeito com concentração de hélio e hidrogênio. A temperatura alcança 1000 ºC. Pela falta de gravidade é nesta área que orbitam os satélites. Sua altura está entre 600 e 1000 km
