宇宙行星中,為什麼有的行星有大氣層或空氣,而有的星球又是真空?

衡陽還沒脫單人


決定一個顆星球是否具有大氣層,起決定因素的僅有兩個,一個是星球的自身引力,另一個是星球自身的磁場。

星球的自身引力是決定其是否具有大氣層的最主要決定因素

月球表面的重力加速度為地球的1/6,而火星的則為1/3。在這樣的表面重力之下,地球有大氣層,月球沒有,而火星的大氣層密度僅有地球1%,這一些很明顯的是跟星球的自身引力有著絕對的影響作用的。

大氣雖是輕,但總歸是有質量的東西,它要停留在一些星球上,那麼星球自身必須要具有足夠強大的引力將它們束縛住,否則它們就會逃逸到太空之中。月球上沒有大氣,這是因為以它自身質量所形成的引力根本束縛不了任何可能依附在其表面上的大氣成分。火星呢?火星自身的萬有引力可以束縛住一些氣體,但是因束縛能力不足,所以能束縛的大氣量也就很少,密度也就很低。

我們地球呢?地球的大氣雖是濃厚,但是對於小元素的氫氦的束縛能力是非常差的,地表中只要有氫氦的溢出,那麼它們肯定就會竄到上空中,最終逃逸於地球的大氣層之外,這是因為地球的引力確實不足以束縛那些氫質量的氣體。那麼如果是在木星中的呢,結果肯定是不一樣的,因為木星的大氣層中蘊含著大量的氫氦氣體,以木星自身的萬有引力,它可以牢牢地將它們束縛住。

星球自身的磁場保護

太陽風是一種太陽上層大氣射出的超聲速等離子體帶電粒子流,這種帶電粒子流的速度可高達200-800km/s,這樣的速度可輕易吹掉一顆與它相近的星球上的大氣。

一顆星球能擁有大氣層,硬性的條件是星球的自身必須要擁有足夠大的,可束縛住大氣的萬有引力,而必備的輔助條件就是自稱需要形成磁場,利用自身的磁場去阻擋恆星噴發出來的高速電流粒子流,使它們直接吹到星球上的大氣層,將大氣吹走。

當然了,星球要擁有大氣層還有一個不可少的因素那必然就是星球的自身還要有能自產氣體的能力,畢竟一顆星球的本身都沒有氣體的來源供應,那還怎麼談大氣層的存在嘛。


民科小才女


跟胖哥學物理 星體大氣層形成與穩定\r

在人類向宇宙深層走進時,會發現很多原來不知道一些現象。為什麼有些星體有大氣層,有些星球沒有,在周圍幾乎是真空。\r

宇宙形成,目前一直觀點是源於一場大爆炸,當然爆炸後必須生成一些氣體和固體物體。星球形成,其實是這些物質收縮後形成的,當時這種是原始大氣,但是這種原始大氣受很多因素影響,星球自身質量,一切其他星體對原始大氣吸引力。同時,某些星球原始大氣在遇到其他星體碰撞,也會造成原始大氣在獲得巨大能量後逃逸。因為人類對太陽系認識比較清楚,我們以太陽系為例來說明。\r

首先太陽是太陽系中最大的物體.它擁有全部太陽系質量的99.8% (木星具有剩餘的大部分質量).太陽的質量由75%氫和25%氦組成(原子數量的92.1%為氫,7.8%為氦); 其他物質 ("金屬")的數量總合僅為0.1%.在太陽核心區氫轉化為氦,而這些量的改變很慢.太陽外層有不同的自轉週期:赤道面25.4天自轉一週;兩極地區則達到36天.這個奇特現象的產生是由於太陽並不像地球一樣是一個固態球體。當然太陽也有大氣層,它的大氣層裡主要是一些粒子射線,當然由於自身吸引力,對於太陽表面這些射線還更重要受到太陽磁場作用。\r

太陽最外層大氣日冕回產生一種叫做太陽風,正是太陽磁場一種劇烈變化造成的。太陽風是從太陽上層大氣射出的超聲速等離子體帶電粒子流。在不是太陽的情況下,這種帶電粒子流也常稱為“恆星風”。太陽風是一種連續存在,來自太陽並以200-800km/s的速度運動的高速帶電粒子流。這種物質雖然與地球上的空氣不同,不是由氣體的分子組成,而是由更簡單的比原子還小一個層次的基本粒子——質子和電子等組成,但它們流動時所產生的效應與空氣流動十分相似,不過這種粒子流卻對太陽系其他行星和衛星的大氣層產生影響。\r

在離太陽近的地方,氣體還沒來得及同固體一同收縮就被太陽風吹走了,所以離太陽很近的地方只有固體收縮後形成的沒有氣體的行星,比如水星。在離太陽遠一些的地方,氣體可以和固體一同收縮,根據各物質密度的不同,固體的物質會先凝聚起來,然後氣體附著在固體外邊,就形成了大氣層。由於氣體附著上去的速率最慢,時間更長,容易受到更多的干擾而再度消散,所以一般是質量較大的星,儘快完成氣體的收縮過程,才能抵抗這些干擾最後,即使已經形成了帶大氣層的星,由於太陽風的持續存在,沒有保護大氣層存在機制的形體大氣層也會逐漸被剝奪。\r

對於地球大氣,它演化大致經歷了原始大氣、次生大氣和現在大氣三個過程。最初,在地球形成的過程中,一邊是繞著太陽運動,一邊吸附著軌道上的微塵和氣體。當地球表面逐漸冷凝為固態時,周圍就包圍著一層大氣,這就是原始大氣,其主要成分是氫和氦。 由於地殼尚不穩定,火山活動頻繁,火山排出的氣體就形成了地球的次生大氣圈。它的成分以甲烷和氫為主,還有一些氨和水汽,但仍沒有氧氣。\r

氧的形成是現代大氣形成的主要標誌,它的形成過程與地球上生物的出現和發展密切相關。最初的生命出現於太陽紫外線輻射到達不了的深水中,以後逐漸移向淺水,進而發展成有葉綠體的植物,綠色植物的光合作用成為大氣中氧形成的最重要的原因。 氧的增加就在高空形成臭氧層,它吸收紫外線,有利於地球上的植物迅速繁殖和發展,又使地球上大氣中的氧和二氧化碳的含量大大增多,經過幾十億年的過程就形成了現在的大氣層。\r

對於月球,月球也有,但是由於其本身的質量太小,沒能產生足夠大的引力,於是大氣全部逃逸到宇宙空間去了。所有自身質量大,也是很重要因素。星球要產生大氣,首先是星球本身質量所產生的引力要足以將氣體束縛住;然後需要星球本身能產生氣體,或星球存在某種氣態物質的循環。\r

土衛六是太陽系裡唯一擁有大氣層的衛星,它能引起眾多科學家的興趣,主要是是因為土衛六的現狀非常類似於尚未誕生生命的最初期的地球。最早推測出土衛六擁有大氣層的是西班牙天文學家何塞·科馬斯-索拉。1907年他在巴塞羅那將望遠鏡朝向土衛六的方向,意外發現幾顆星星在土衛六的光環周圍若隱若現。科馬斯-索拉發現這些小亮點的出現和消失是有規律的,因此推斷出土衛六擁有自己的大氣層。目前人類已經觀測到,土衛六的大氣層非常厚重,並呈現橘紅色。大氣層主要由氮氣和甲烷構成。土衛六表面的平均溫度是零下180攝氏度,掛起大風來,風速高達每小時100公里。土為六衛星大氣也是由於它自身質量大,引力也大,同時距離太遠遠,因此太陽風對它影響也較小,所以原始大氣得於保存,至少它的現在大氣是如何形成還缺乏資料。\r

綜上所述,星球大氣是由於宇宙爆炸是星球形成過程中同步產生的,因為自身質量原因,有些星球(譬如月亮),他們大氣逃逸到太空去了。同時,作為恆星物質,它們大氣與表面磁場是有關係的,那些粒子流在磁場作用下會形成跟太陽風一樣,不見把恆星表面物質逃逸走,也對恆星周圍星球大氣產生影響,甚至讓這些大氣快速逃走。還有一個目前沒有資料加以證明猜想,那就是其他星球碰撞會不會造成大氣逃逸,需要對更遠星體觀察才能說明。\r

除了觀測距離地球較近的太陽系行星——木星、 土星、天王星、海王星等的大氣運動,近年來科學界還對太陽系之外的星球的大氣層展開了研究。以大氣層的觀測數據作為依據,可以推測這些星體上是否具備生命起源的條件。在人類確定存在地外生命之前,逐漸積累的有關其他星球大氣層的科學數據也將有助於我們更加深入地瞭解地球大氣層,以及大氣層與氣候變化之間的聯繫。\r

2019年4月26日與夷陵吾同齋\r










宋朝茶樓一夥計


俯仰君陪你解答科學問題

宇宙中並沒有絕對的真空,星球的表面也並不是真空。每顆星球都有自己的大氣層,只是有的星球大氣濃度很低,只有地球大氣濃度的百分之一或千分之一,看起來像真空而已。

行星的大氣濃度也不是一成不變的,它會隨著星球自身變化或宇宙環境的變化而不斷改變。

現在我們以月球、金星、火星為例來探討幾個導致星球表面空氣濃度變化的原因。

星球引力

一顆星球需要有足夠大的質量來產生足夠大的引力將空氣吸附在星球表面,當星球質量太小時,空氣就會脫離星球引力,逃逸到茫茫太空中。

月球就是因為引力太小而沒有大氣層,表面的空氣密度是地球的百萬億分之一,非常接近真空。

太陽風和星球磁場

火星在上億年前很可能擁有和地球相似的大氣層,表面河流縱橫,湖泊密佈。但是由於尚不可知的原因,火星遍佈全球的磁場消失。失去了磁場的保護,太陽風得以長驅直入,將大氣吹進了太空中。(地球磁場是我們的保護罩)

火星現在的大氣密度不到地球的百分之一。

星球自己的地質運動

在幾十億年前,地球的孿生兄弟金星的環境很可能與現在的地球一樣,陽光明媚,驚濤拍岸。

直到有一天,或許是金星自己內部的地殼運動,也或許是由於別的天體引力的擾動,這顆行星上發生了遍佈全球的劇烈地震和火山噴發,海洋被炙熱的岩漿加熱蒸發變成水蒸氣進入大氣,巨量的二氧化碳和有毒氣體被火山帶到星球表面,大氣中的二氧化碳濃度越來越高,失控的溫室效應使所有海洋被蒸發。

如今金星表面的大氣壓接近地球的一百倍,地表溫度極高,簡直是煉獄。

還有生物的作用等等......

影響星球表面大氣濃度的原因有很多,如果大家有什麼補充 歡迎探討。


仰望星空俯瞰世界


主要取決於這幾方面,和太陽的距離,質量,星球結構,磁場。另幾方面地球佔優勢,有動植物,有海洋,這些是大氣的源泉。其它星球都有欠缺。


平常人246089341


我們知道化學反應常常會出現四種現象:顏色的改變;產生沉澱物;吸熱或放熱;產生氣體。地球周圍的大氣,就是地球上的某些物質進行化學反應釋放出的氣體。


天宇3255


引力的大小和質量成正比和距離成反比,只要質量夠大無論多遠都會有引力的,宇宙大爆炸宇宙在膨脹,但是各個星系恆星之間因為距離打破了引力平衡點所以在靠近!


醉臥柳堤觀浮雲


小的一樣,越大越不一樣


大數原理


首先跟引力有關,一個行星必須達到一定的引力才能保持大氣層的存在,如果引力不夠,即使是形成時有氣體環繞,也會漸漸散逸掉,另一種情況是形成時有大氣層,然後因為離恆星太近,被恆星風吹掉了


anfensuishi


這個問題有太多可能性了!其中一個就是恆星系內只要有一個黑洞基本上能搞定你說的事!只要天時地利人和!所謂的巧合效率!額


j菸嘴


引力怎麼產生的?如果大爆炸理論正確的話,怎麼能炸出引力?有誰知道?


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