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地球每年逃逸數十萬噸大氣到太空,為什麼大氣層沒有變薄?
2023/07/29

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地球是一個生機盎然的世界,在這個星球上孕育了無數的生命,也是目前人類唯一已知有生命存在的地方。

地球之所以能成為唯一擁有生命的星球,除了恰到好處的空間位置與強度合適的磁場外,最重要的便是包裹著一層濃厚的大氣層。如果從太空俯瞰地球的樣貌,便可以看到在地球周圍有一層透明的混合氣體,它被地球引力牢牢吸附!

大氣層的成分主要有氮氣、氧氣以及氬氣構成,還有少量的二氧化碳和稀有氣體。按照高度又分為對流層、平流層、中間層、熱層,散逸層五個部分。從地表開始向上延伸首先是對流層,平均高度大約為12千米,對流層大氣層最稠密的區域,也是形成雨雪等天氣現象的地方。離開對流層向上50千米處是平流層,平流層空氣相對稀薄,氧分子在紫外線的照射下,則形成了一層濃厚的臭氧,他就像一道屏障一樣保護這我們免受太陽紫外線的傷害。

離開平流層向上85千米處是中間層,中間層主要由氮氣和氧氣構成,由于溫度垂直遞減率很大,對流運動強盛。離開中間層向上800千米處是熱層,熱層的空氣受太陽短波輻射而處于高度電離的狀態,電離層便在熱層之中,我們所看到的極光也是在這層形成,離開熱層之后便是最后的散逸層,雖然目前的散逸層高度是800千米到3000米,但事實上科學家在距離地表22000千米的高空仍然能探測到稀薄的氣體分子,嚴格意義上來說大氣層目前還沒有確切的高度上限。

雖然大氣層都是由氣體組成,但是它的總品質卻極為驚人,大約為5.5千萬億噸,這些氣體分子在地球引力的作用下絕大部分都被「囚禁」在20到30公里的高度上。因此離開地表越遠大氣分子受到的地球引力影響就越小,物理學家統計每年都會有數十萬噸的外層大氣被「剝離」

,更重要的是這種「大氣剝離」已經持續了數十億年。

很多人就會疑問,為什麼這麼多年地球大氣層沒有消失也沒有變薄呢?其中的答案便是地球每年會「再生」更多的大氣,如海洋蒸發、生物活動以及火山爆發都是產生大量氣體分子的原因,如剛剛你釋放的一個微小氣體,這也算是為地球大氣出了一點微薄之力,所以這些氣體分子和地球每年「逃逸」的大氣形成了動態平衡的關系,幾十億年來地球大氣層并沒有發生大的變化。

其實地球每年損失的這幾十萬噸品質和小行星微隕石相比幾乎不值一提,地球總品質也不會因為人類活動和大氣分子的逃逸而顯著減少或增加。

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