地球的總質量是不是一直沒變?

李夜順


事實上,相對於地球減少的質量而言,地球每年的總質量都在增加。

每年都會有大量的流星、隕石及宇宙塵埃等星際物質進入地球大氣層,不過大多數質量都很小,很多隕石在進入大氣層到墜落地表的過程中被磨碎了,一般很難注意到。據科學家粗略估計,地球的質量每年都會增加至少1萬~10萬噸。地球總質量約60萬億億噸,也就是說地球每年總質量會增加約6萬億億分之一,這是多麼的微不足道。



地球質量的減少主要來自於人類的航天活動及外層大氣的逃逸。

人類探索太空已經有幾十年了,航天發射也有上萬次了,除了少數的太陽系內的探測器以外,大多數都是衛星,最終還是會墜毀在地球上的,或者成為環繞地球的太空垃圾。據統計,這幾十年來人類發射的航天器總質量連10萬噸都不到。人類向太空發射的航天器,相比於地球的總質量而言微不足道。


地球上的大氣雖然受地球的引力束縛,不過由於太陽風的影響,地球每年會損失數十噸大氣,這些大氣分子最終都逃逸到外太空去了。不過相對於地球大氣層的總質量及地球的總質量而言,這根本不算什麼。

即使現在地球的質量突然減少100萬噸,對地球的運行也沒多大影響,地球的自轉週期與公轉週期都不會有什麼太大的變化,地球的公轉軌道也幾乎不會改變,因此不必擔心。

以上純屬科學探索菌的個人觀點,若有更多真知灼見,歡迎大家在評論區下方留言。一名自然科學愛好者,長期從事科普問答創作,歡迎關注我。內容原創,未經授權,請勿轉載。您的點贊就是對我最大的支持。


科學探索菌


不是的。地球的總質量每天都在發生變化。有這麼一些原因。

外層大氣的逸散

地球的外層大氣,無時無刻不在遭受太陽風的騷擾。太陽風是太陽釋放出來的高能粒子。他們有非常高的能量和速度,在轟擊到地球的大氣層的時候,會把能量傳遞給地球大氣層頂層的氣體分子,形成電離層。這些獲得能量的氣體分子,除了貝店裡之外,還會獲得強大的動能。又處於大氣層的頂端,應力較弱,因此就有可能脫離地球的控制。鑑於地球質量尚可,因此地球的引力對目前大氣層來說還是有足夠的控制力的,所以這一部分的損失是比較微小的。


隕石的墜落

而另一方面,由於地球的引力作用,一些從地球身旁溜過的隕石,或者說是彗星遺留下來的殘片,便會墜入大氣層。據科學家估計,每天都會有44噸的隕石落到地球上。而遇到流星雨的季節,這個數量還會暴漲。而如果一不小心,幾百萬年甚至上億年間還會有各種尺寸的隕石甚至是小行星撞到地球上,給地球添磚加瓦。😂

上圖:全球撞擊坑投影圖。亞洲和非洲部分地區的投影較少,可能跟西方研究者的數據不全有關。

上面談到的是地球主要的質量變化因素。還有一些微小的質量變化因素,包括:

地球內部的重元素的核裂變

地球內部有很多放射性重元素,它們會隨著時間內變並同時丟失少量的質量。這些丟失的質量轉化為能量,形成地熱,逸散到地球表層。有可能被地球表層的某些物體吸收,也可能輻射向太空。

地球相對論總質量的變化

物體的相對論總質量跟物體所具有的總能量相關,也跟觀察者的選取相關。觀察者的選取是一個人為因素,這裡就不再考慮。但是總能量當中非相對速度的部分,還是可以納入考慮的。每天太陽向地球輻射大量的熱量,還有宇宙微波背景,其他星球輻射的光線被地球吸收,都能夠增加地球的總能量。而這部分總能量也可以通過愛因斯坦質能方程轉化為相對論質量。


小宇堂


這個問題,和我之前回答的“地球會因為總質量的不斷增加而偏離現行的軌道?”,本質上本有太大區別。因而以下為此前答覆的摘錄,感興趣的朋友也可以關注或查閱歷史答案。

討論地球總質量,如果是僅從地球的閉環生態鏈考慮,可以認為地球質量沒有增加和減少。而事實上並非如此。

一、地球物質外出逃逸

我們都知道地表外圍包裹著厚厚的大氣層,且由於地球的強大引力,使得大氣不至於跑到外太空。其實,這是一個相對說法。

地球大氣層隨著高度增加而變得稀薄,在距地2,000-3,000千米的高空薄到近視外太空,這裡也被稱為大氣層上界。然而這並不是一條清晰的分界線。還是會有極少量的大氣脫離地球束縛而逃逸,特別是當太陽活躍年份的太陽風颳過來,“吹”走的地球大氣數量將大幅上升。

據推算,像這樣一點一滴逃逸的大氣,每年也能達到幾十萬噸。然而對於地球大氣總量6,000萬億噸來說,逃逸的佔比要排到小數點後第11位,說九牛一毛一點不為過。

二、星際物質進入地球

雖然從逃逸的角度來看,地球質量在減小。但地球身在宇宙中,總會時不時遇到無主四竄的星際物質。這些星際物質大多是小碎片,偶爾也有個頭略大的小行星。

星際物質的成分也非常多樣,有冰、硅酸鹽、鐵、鎳等,甚至有些還夾雜有氨、核酸、脂肪酸、色素和約11種類氨基酸。

他們在被地球引力捕獲後進入大氣層,由於與大氣層的摩擦產生的高溫,使得絕大多數物質融化氣化,熔融燃燒,或碎裂解體,最終未能直接到達地面。但也有一些頑強的小傢伙撐到了最後一刻,撞擊到地表,形成各類隕石。全球現存有記錄的隕石多大4萬多枚,其中最大的是納米比亞-霍巴隕石,其表面積超過6.5平方米,重約60噸。

這些造訪地球的星際物質多數來自於火星和木星間的小行星帶,間或有太陽系柯伊伯帶及系外太空的稀客。別看地球上的隕石貌似很罕見,其實像這樣造訪地球的物質每天高達5萬噸,其最終都融入了地球的質量大家庭。

三、質量變化對運行軌道的影響

對比地球物質的減少量和增加量,總體來看地球總質量是在不斷增加的。質量的增加,必然會對地球軌道產生影響。

不過不要著急,要細究這個軌道影響的程度大小,那就不得不考慮太陽和地球的家族兄弟的質量變化。畢竟萬有引力的關鍵點之一是兩個物體的各自質量,而大家靠的近,相互間沒點磕磕絆絆怎麼能成為好鄰居呢?

哇塞,好像好複雜的樣子,算不來了,必須得交給科學家們去演示、推導。

不過話說回來,地球這個質量增加的速度也著實在令人著急,怎麼說也是有著5.965×10^24kg質量的龐然大物,其每年增加的質量佔比地球總質量,依然排在小數點後第15位,姑且稱之為九萬牛之一毛。

即使再過10億年,地球增加的質量也才佔當前的萬分之一,而地球自誕生之日到如今也才45億歲,人類自誕生至今才四五百萬年。

所以,不用擔心太多,地球不會因吃的太飽而拋棄我們自個兒去玩。


一週刊



華北五角楓


地球的總質量會隨著天體間運動的碰撞、吸聚,有所增加。另一方面,太陽也是以光和熱的方式,向地球傳遞能量,而這些質量與能量一但進入地球的引力範圍,就被地球引力鎖定,很難逃逸。

但是要知道,地球這麼大的天體,如果僅靠以上方式質量的添加,對地球軌道是沒有影響的,較大天體的合併除外。


賀傑說


你好,你問我地球的總質量是不是沒有變?由於本人學歷太淺,又由於這個問題涉及面太廣。它包含地理變化學科,天文學科等等。比後漢朝及(三國)時期的曹衝稱象難了一萬倍。當學生尚不合格。怎敢亂說?得罪了。


饞嘴的兔子1


理論上沒錯,所有物質都只是在地球內轉換,所有地球物體都是地球物質產生的,可能有人說人在喝水、用水 但是 70%人體都是水分,質量沒變,一部分水和氧、碳變成了生物,地球是一個循環體,但是天外來體還是有可能改變地球重量。。。。


瘋遊FUNNY


地球是每時每刻都在膨脹,因為地心溫度達10000度且在運動著,並且還發生裂變現象,當然不像太陽那麼劇烈,因此地球在逐漸膨脹著,由於地球在膨脹,造成地球板塊之間活動,地震就是板塊移動造成的。幾千萬年前南美洲和非洲是整塊連著的大陸,就是地球膨脹造成的,由於地球膨脹大陸裂谷越來越寬,達到一定寬度海水淹沒不至於岩漿噴出!海水起到冷卻岩漿惡作用,這樣就推翻了大陸漂移學,即使大陸漂移也是因為地球膨脹造成的!


用戶7540170474976


因為有大氣層,內部肯定不會減少,或者可以忽略。外部進來的隕石也不多,畢竟人類還在地球人上生活。所以大變化不會有,除非小行星撞地球。那研究這個問題也就沒有意義了。


丕勝62195123



分享到:


相關文章: