如果说宇宙是真空地带,那地球是怎么锁住大气层不让其外逃的?

江苏十三妹


首先原因是因为引力作用,其次大气层并非完全不泄露,实际上部分气体时刻都在逃向太空,但数量很少,对大气层整个质量产生的影响极其有限。

题目中说宇宙是真空地带,如果不细究的话,这句话没什么错误,考虑到我们日常生活的一个现象,如果一个物体内部处于真空状态,如果给这个物体突然开一个口子,外部空气会非常迅速的进入物体内部,类比于存在宇宙真空中的地球,大气层那么多气体是否也会迅速的散进太空呢?

实际上我们知道,即便一个内部真空的封闭物体不开一个口子,这个物体表面也会受到大气压的作用,如果物体强度不高的话,很容易就会将物体压扁,比如下面的动图

但我们同样要知道,大气压之所能产生,里面也有引力的贡献,毕竟引力时刻拉着气体有向下的趋势,也正因如此,地球才拥有了现在的一层浓密的大气(除了引力,还有磁场等贡献,但这里先不涉及这个方面)。

但地球的引力始终有限,比如人类虽然没法靠身体力量逃出地球,但人类制造出了动力强劲的火箭,利用牛顿力学,算出了离开地球几个宇宙速度,只要火箭的速度达标,离开地球不是一件困难的事情。

同样的,对于大气层中的各种气体来说,如果某种气体的速度能够达标,自然也就能摆脱地球引力的束缚进入太空了。

关于这一点,金斯定则表明:如果某种气体的方均根速率,能够在高度处逃逸速度的四分之一或五分之一以上,那么该气体就有较大概率能够离开地球。而上段所指的某种气体到底是什么呢?具有代表性的就是氢气和氦气,都是些质量不大的气体。

虽然大气层时刻都有气体流逝,但考虑到大气层总质量足足有6000万亿吨左右,并且地球上的一些自然活动以及外来物质活动还能持续补充气体,因此那些“逃跑”的气体,也就可以忽略不计了。

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赛先生科普


为什么地球的大气层没有逃逸到太空中?

看过流浪地球的想必大家对这样一个镜头记忆深刻,地球因为过于接近木星,地球上的大气被木星吸取,地球大气含量急剧下降,飞机也无法起飞,地球与木星之间有一条几万公里的气体链。而电影中,人类也正是依靠这条气体链才成功拯救了地球的。



好了,言归正传,从中我们也可以知道一个简单的道理,一般在没有外力的作用下,地球表面的大气是不会发生大规模逃逸到外空的情况的。

那为什么不会逃逸到太空中呢?这主要是因为我们伟大的牛顿发现的万有引力在作用。在万有引力的作用下,地球上所有的东西都被吸引在地表上,包括大气都被死死的固定在地球表面上,不会轻易向外太空逃逸逃。

而越接近地表,大气压强越大,我们就生活在大气的最下层,就像深海鱼生活在海底。而越接近太空,远离地表,大气越稀薄。

而到了逃逸层空气就已经极为稀薄,其密度几乎与太空密度相同,故又常称为外大气层。 由于在这个高度空气受地心引力极小,所以气体及微粒可以从这层飞出地球致力场进入太空。


幻想触手


我是优美生态环境保卫者,很高兴能回答您提出的问题。

我们的地球家园,几十亿年来周围一直被大气层所笼罩,默默地保卫这颗星球上所有的生物和资源,确保了地球的生生不息和不断向前发展。大家都知道,宇宙大部分空间都是接近真空的状态,那么为什么这么长时间地球的大气没有逃逸呢?回答这个问题可以从地球引力、气体补充和抵御太阳风三个方面来分析。

一、地球引力的存在是大气层维持稳定的最根本原因。

根据万有引力定律,地球对其表面和周围一定距离内的物体,都产生相应的吸引力。固体倒还好理解,气体怎么还能吸住呢?单个看气体分子很轻,但架不住点多面广,数量庞大呀,如果把大气层里的气体都算在一起,总质量在5000—6000万亿吨,那么地球对大气层总体的引力是相当庞大的,所以大气就会在这么长的时间内“听从于”地球得指挥。



二、地球独特的气体补充机制是大气层维持稳定的关键环节。

由于万有引力的大小会随着距离的拉大而较弱,在大气层的上部的散逸层,在1000公里以上,气体就非常稀薄了,估测那里每立方厘米的气体分子只有1—2个。这里的大气分子受到地球的引力已经变得非常微弱了,一些“淘气”的大气分子,就比较容易挣脱地球“母亲”的束缚,逃逸到外太空当中,所以,并不是地球的大气层一成不变,也有不听管教的。

不要怕,虽然有气体损失,地球也会想办法充,主要补充来源有四个方面,一是地球火山喷发释放的气体;二是植物通过光合作用和新陈代谢释放的气体;三是有的陨石、彗星等外来天体受地球引力作用,进入地球大气层后,由于摩擦燃烧产生的气体;四是地球也可以依靠自身引力,捕获外太空的微量气体。有了以上的来源,地球大气总量从整体上是可以保持不变的。

三、有效抵御太阳风是维持大气层稳定的必要保护机制。

太阳耀斑爆发时,会推动太阳表面的带电离子,会形成速度达每秒350到1000公里的太阳风(是地球上最快风速的1万倍),这个速度如果发生在地球上,地球上的一切将不复存在,也会使大气层分子的运动速度超过逃逸速度,大气层届时就会消失或者异常稀薄。

关键是我们地球具有自我保护机制,功臣是地球的磁场。地球磁场的磁层位于距大气层顶端600到1000公里区间,但磁力可以延伸到离地面约7万公里开外。当太阳风中带电的氢离子被吹到距地球7万公里的时候,就会与地球的磁场相遇,沿着磁力线的方向被“引导”和“教育”了,结果是或偏离地球吹向别处,或被领到地球的南北两极,形成极光。地球磁场的存在,保护着大气层没有被太阳风吹散。


基于以上三个方面原因,地球的大气层一直保持相对平衡稳定的状态。


优美生态环境保卫者


首先我们知道物质之间都存在着引力,即便是亚原子颗粒,彼此都会产生引力,因此我们知道大气层的作用是吸热和散热,当大气层的质量越大时,地表温度就越高,反之则越低!因此地球的大气层具有相当大的质量,这种质量足以使地球的引力将其死死的固定住!

另一个就是地球上的大气层质量非常的大,反之它的消耗速度异常的慢,当它一部分被太阳风吹散时,地表上的生物都会释放出温室气体来补充大气层,因此大气层只会越堆越多,这也是为何人类会面临全球变暖!

第三个则是地球的保护机制,地球和火星同样处于可居住地区,当时两者的差距却天差地别,你会发现地球上拥有的一切,火星都没有,这源于大气层!火星的大气层在远古时期受到撞击后,就逐渐的挥发了,由于火星没有大量的活火山,也没有大量的生物释放气体,最终它的大气层被太阳风吹散,最重要的是,火星虽然也自转的,但是却不会产生地磁场。

磁场是保护地球表面不受太阳风的重要工具,地球自转产生的磁场可以将大量的太阳带电粒子产生偏移,因此这些粒子不会直接袭击到地球上,偶尔有粒子会穿透大气层,于其发生作用后会产生光电效应,而这种光电效应的产物就是极光!

因此你看到了,地球有磁场,所以大气层不会被大量的吹散,第二地球拥有足够的气体来源,第三大气层占据巨大的质量,因此地球可以将其牢牢的锁定。除非有一天地球停止自转,否则地球的大气层将会堆积的越来越厚,而地表的温度也会越来越高!最好的例子就是金星!

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宇宙V空间


我是俗雅科学,我来回答这个问题。

之前回答过类似的问题,锁住大气主要依靠万有引力,但也有逃逸的大气分子,只是量比较少,而且太空也不是绝对真空。具体如下:

一般意义上讲地球,是包括大气层的,所以地球内气体并不是说地球球体内(土里)的空气,应该指大气层的气体。题目就可以这么说:大气为什么不飞到宇宙中?

原因其实也很简单:万有引力。因为物体都有万有引力,不论大小,太阳有、人体有、沙粒有、空气分子也有。在地球的万有引力吸引下,大量气体聚集在地球表面,形成大气层。也就是说,是地球的万有引力使大气不飞到宇宙中的。


再说说气体飞到宇宙的情况。

中学物理教过牛顿万有引力定律,简单说就是引力与物体质量成正比、与物体间距离的平方成反比。也就是说,大气层高度越高,受到地球的万有引力就越小。同时,学过地理的都知道,大气层是细分为好几层的(根据高度、气温变化规律、气流运动规律等划分),从地面往天空依次为:对流层、平流层、中间层、热层和外逸层。靠近地球的各层没什么可说的,地球引力比较大,飞不出去,但最外层的大气就不一样了,这就是外逸层。外逸层之所以成为外逸层,就是因为该层大气受到的地球引力太小,有可能飞出地球,飞到宇宙中。逃逸层的高度目前说法不一,但是大气飞出地球是科学家公认的。


最后提一句,宇宙并非绝对的真空。除了各个星系、星球外,还有各类粒子、波、射线、宇宙尘埃物质、稀薄的大分子(类似稀薄的大气团)、暗物质等等。


俗雅科学


地球是一个活的生命体,周围的大气就是地球的皮肤,起着保护地球的作用。即然地球是一个活的生命体,它本身就会产生一种生命能量场,利用这个场能,它可以锁定周围的大气。就比如说一个活人,在他(她)的身体周围所散发一种温度,和生命的气场。这种场是有限的,地球也是如此。这只是一种猜测。


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