Ilustrasi Lapisan Atmosfer dan Posisi Termosfer.
Atmosfer bumi terdiri dari beberapa lapisan yang masing-masing memiliki karakteristik unik, terutama terkait dengan suhu, kepadatan, dan komposisi gas. Salah satu lapisan yang paling menarik dan luas adalah Termosfer. Lapisan ini memainkan peran krusial dalam melindungi bumi dari radiasi kosmik dan memfasilitasi komunikasi radio melalui ionisasinya. Namun, pertanyaan mengenai ketebalan lapisan termosfer seringkali menimbulkan kebingungan karena definisinya cenderung tidak memiliki batas atas yang tajam seperti batas bawahnya.
Secara umum, termosfer dimulai setelah lapisan Mesosfer berakhir. Batas bawah termosfer sering didefinisikan pada ketinggian sekitar 80 hingga 100 kilometer di atas permukaan laut. Ketinggian 100 km ini dikenal sebagai Garis Kármán, yang sering dianggap sebagai batas resmi antara atmosfer bumi dan ruang angkasa. Di batas bawah inilah, gas-gas di atmosfer mulai mengalami pemanasan signifikan akibat penyerapan radiasi ultraviolet (UV) berenergi tinggi dari Matahari.
Pemanasan ekstrem inilah yang memberikan nama 'termosfer' (dari bahasa Yunani *thermos* yang berarti panas). Meskipun suhu gas di sini bisa melonjak hingga ribuan derajat Celsius (teoretis), kepadatan partikel sangat rendah sehingga objek yang melewatinya tidak akan merasakan panas tersebut secara fisik.
Berbeda dengan troposfer atau stratosfer yang memiliki batas atas yang relatif jelas, menentukan ketebalan lapisan termosfer memerlukan pendekatan yang berbeda. Termosfer membentang dari ketinggian sekitar 80/100 km ke atas hingga mencapai sekitar 600 hingga 1.000 kilometer. Batas atas ini, yang disebut Termopause, adalah area di mana pemanasan oleh radiasi Matahari mulai seimbang dengan pendinginan akibat radiasi termal ke ruang angkasa.
Faktanya, batas atas termosfer sangat dinamis dan dipengaruhi secara intens oleh aktivitas Matahari. Ketika aktivitas Matahari meningkat (misalnya saat badai matahari), termosfer akan memuai dan memanjang, membuat batas atasnya bergerak lebih jauh ke angkasa. Sebaliknya, saat aktivitas Matahari rendah, termosfer cenderung menyusut. Oleh karena itu, tidak ada nilai tunggal yang pasti untuk batas atasnya.
Jika kita mengambil rentang ketinggian rata-rata, ketebalan lapisan termosfer membentang setidaknya 500 kilometer. Rentang ini mencakup area penting tempat Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) mengorbit (sekitar 400 km) dan juga di mana aurora (cahaya utara dan selatan) sering terlihat karena interaksi partikel bermuatan dengan gas atmosfer.
Meskipun sering dianggap sebagai satu kesatuan, termosfer juga mengandung lapisan penting yang dikenal sebagai Ionosfer. Ionosfer adalah wilayah di mana radiasi Matahari telah mengionisasi atom dan molekul gas, menciptakan lapisan plasma yang sangat penting untuk fenomena alam dan teknologi manusia.
Variasi ketebalan lapisan termosfer memiliki konsekuensi langsung pada objek yang berada di ketinggian tersebut. Ketika termosfer memuai akibat pemanasan Matahari, kepadatan udara di ketinggian orbit ISS meningkat. Peningkatan kepadatan ini menyebabkan hambatan aerodinamis (drag) yang lebih besar pada satelit. Satelit yang mengorbit di wilayah ini harus menggunakan bahan bakar secara berkala untuk koreksi orbit agar tidak jatuh kembali ke Bumi terlalu cepat.
Sebaliknya, perubahan kepadatan di ionosfer juga memengaruhi propagasi sinyal GPS dan komunikasi satelit lainnya. Pemahaman yang akurat mengenai variasi ketebalan dan kepadatan termosfer sangat vital bagi para perencana misi luar angkasa dan operator sistem komunikasi satelit global. Secara keseluruhan, termosfer adalah zona transisi yang dinamis, membentang ratusan kilometer, yang berfungsi sebagai pelindung termal sekaligus sebagai arena interaksi energi kosmik dan Matahari.