随后,又随着空间技术的进步,特别是意识到极光现象的产生,是地球大气层参与的这一结论之后,人们又把距地面1200公里左右的高空,即产生极光的地方,视为地球大气层的边界。
上世纪中叶,美国科学家施皮策在以往研究的基础上,提出了地球“外大气圈”的概念,将距地面500-1600公里的区域视为外大气圈,认为1600公里高度或许就是地球的大气层边界,在这个高度上,大气组成物质已经与宇宙空间逐渐融为一体了。
目前,科学界对于大气层厚度的主流观点,认为其高度的界限,应该处于距地面2000-3000公里。划分的依据是针对高空地球大气与星际空间中,中性气体物质的平均密度对比而得出的。按照星际空间内中性气体物质密度每立方厘米存在1个的这个标准,在距地面2000-3000公里高度的地外空间中,正好与这个数值相吻合。
“地冕层”随着地外探测技术的飞速发展,科学家发现,在远离地球的星际空间,其中性气体的密度,要远低于每立方厘米1个的这个标准,所以,科学界越来越觉得地球大气层的厚度,仍然要比想象中的更加复杂,从地球到星际空间的过渡带,也势必会相当长,绝非一条界限所能够划分得清楚的。
于是,科学家们试图利用宇宙中更加具备普遍性的标准,来定义地球的大气层。在上世纪中叶时,斯皮策所提出的“外大气圈”概念,用现在地理书籍中的术语表示,就是我们所熟知的“散逸层”。在散逸层中,大气的密度已经变得非常稀薄了,这些仅存的微量气体,在太阳辐射和宇宙射线的作用下,大部分都发生了电离,使得这层结构中,单纯的质子、氦原子核的含量,大大超出中性氢原子的数量。由于受到地球的引力变得很小,所以散逸层中被电离的物质,有一部分会被进一步激发从而逃脱地球的束缚,飞入宇宙空间中去。
但是,关于散逸层的上边界到底延伸到哪里,至今也没有定论。于是有科学家运用太阳“日冕”的概念,将其应用到地球的大气层中,提出了“地冕”的概念,来形容包围地球的、非常稀薄、处于电离状态的“氢原子云”层。
构成“地冕”的“氢原子云”层,主要是质量最轻、密度最小的氢原子,它们来源于地球大气层中的水蒸气、甲烷等含有氢元素的气体物质,当在高空中,受到太阳辐射的影响而发生电离,氢原子被“释放”出来,一部分沿着原有运动速度和轨迹逃离地球,一部分则返回地球散逸层的底部,等待着下一次的“飞升”,另外还有一部分则短期地保留在了散逸层的“地冕”之中,发生着循环往复的与太阳风交换电荷的使命。