地球大气最外层的逃逸层每年都有很多大气逃逸到太空,为什么我们的大气压始终未变?

蒲公英的约定数


地球上的大气确实是在流入太空,而且一直在向太空逃逸。这个过程自从地球诞生那一刻起就没有停止过。那么为什么在如此漫长的岁月中,大气压变化不大呢?这是因为逃逸到太空中的大气相对于整个浓厚的大气层来说,数量显得十分的微不足道。

我们知道,地球的质量不算小,至少在几颗类地行星中质量是最大的,这就能保证地球有足够的引力把大气牢牢地吸引住,并且在地球磁场的保护下,形成了厚度达数千公里的大气圈。

地球上的大气圈一般分为对流层、平流层、中间层、热层(暖层)和逃逸层(散逸层),而大气的密度是随着距离地面的高度增加而减少。科学家曾经在探空火箭的帮助下,发现在远离地面3000公里的高空,仍有极其稀薄的大气。也有人认为,大气圈的边界,可能会延伸到离距离地面6400公里左右的“太空”。而在距离地面约500公里的逃逸层中,空气已经极为稀薄,在最高处其密度与太空环境中的密度基本相同。而且,在这个高度下,空气受到的地心引力影响很小,所以有想当一部分气体分子可以从这一层飞出地球引力范围进入太空。所以这层大气被称为逃逸层(散逸层)。目前科学家们对于逃逸层的上界,还没有统一看法。实际上,散逸层从地球到太空是个逐渐过渡的过程,并没有明确的界限。

对于地球大气,由于其中各种气体分子的摩尔质量不同,能够逃逸到太空中的气体比例也是不同的,氢气和氦气的质量较小,所以,最容易逃离成功。而像二氧化碳、氮气、氧气以及水蒸气等,因其摩尔质量较大,逃逸出去的就很少。所以,在地球大气成分中,氮气、氧气和二氧化碳占据了99%以上的比重,氢气几乎就消失不见了。

据统计,地球大气层每年逃逸到太空中的气体质量大约为几十万吨,但是和整个大气总质量约6000万亿吨来说就显得九牛一毛了

。另外,地球的火山、地外的彗星、流星、以及地球这个巨大的生态圈都能带来新的气体会弥补这点损失。气体的逃逸和产生是一个动态平衡,不会打破。可以看看火星,质量是地球的十分之一,引力大约是地球的三分之一,表面还没有任何生态圈,都能拥有相当于地球大气的1%的大气。所以对于地球大气的逃逸情况人类完全不需要担心。


清明的星空


氢气和氦气密度小,会分布到大气层顶端。因为气体分子都是时刻在无规则的热运动,在稀薄的外层空间,分子间碰撞机会少,分子吸收太阳辐射能量,因为氢气氦气分子质量小,运动速度容易超过地球的第一宇宙速度,所以挣脱地球引力逃逸出去,这是每天都在进行的。许多水分子在大气层高空受到高能射线的辐射容易分解成氢气和氧气,所以从这个角度看,地球上的水是减少的。但是同时地球每天也会俘获地球附近太空的微粒,所以整体来说是一个动态平衡。


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关键是地求轨道处在一个良好的生态环境,从地球诞生到产生大气层,这个模式几十亿年没有变动。地球充足的水源和有规律的地壳板块运动,火山爆发不是太过频繁,收集的陨石流星雨,这些都能增加地球的质量,带来水和氧气,地球的气体主要是氧气,这得益于占地球七成比例的海洋。每年向外太空逃逸的气体和增质的气体保持循环平衡,看不出少也看不出多来。这说明地球处在一个良好的生态轨道。单纯是引力和磁场而言,金星不弱于地球,却是一个不适宜生命存在的魔鬼星球。


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开个脑洞,地球上的大气由于引力作用越往高处越稀薄。在足够高的地方,气体分子确实能够一定概率永远离开地球。而更关键的是太空中也不是绝对的真空,而是遍布着稀薄的星际尘埃,气体分子,氢化物等等。

所以是地球和地球所处的宇宙空间之间形成了一个动态平衡,地球上的气体不断逃逸到宇宙中,而宇宙中的星际物质也不断进入到地球的地盘上。结合地球上的大气活动,地质活动,生物活动等等,共同形成了我们今天看到的大气层。这是个动态平衡的过程。

而且,值得一提的是,大气的成分组成在过去的几十亿年是一直变化的哟。


西楼听雪


因为受太阳离子风暴的影响,地球上的大气是不断地在往外太空流失的。但是有失有得,太空中也不断有小行星落入地球大气层,每次你看流星雨的时候都会有大量的物质落入,这就会保持一种平衡状态


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