宇宙每年“吸走”地球10万吨大气,为何至今不见大气层变薄?

7狐狸


因为地球的大气不仅在被剥夺,也在不断产生。地球的大气处于一种动态平衡之中,并不会那么简单地完全逸散在宇宙中,这和地球的质量、地质活动等过程都闲逛。

地球的质量是地球保持大气的重要因素,质量形成的引力可以将大气的绝大部分牢牢地吸引住,使大气的绝大多数质量分布在距地面20公里以下的范围内。但是地球受光照,光照在气体分子上会使气体分子的热活动较为剧烈,所以地球大气分子也会因为自身的热运动和引力的平衡而向更高处分散,因此地球大气层的厚度至少有1000公里,加上太阳风的冲击,地球大气甚至能够延伸到距地球60万公里的地方,接近2个地月距离。因为气体分子质量很小,因此有可能在阳光和太阳风的作用下,脱离地球大气层,逸散在宇宙空间中。这就是地球大气不断损失的根源,但是绝大多数的气体被锁定在距离地面20公里以下的地方,且地球大气的总质量并不是只有损失没有补充;地球磁场也能使得太阳风中的带电粒子部分被改变方向,避免于地球气体分子碰撞,避免了部分气体的损失。

地球内部由于锁定有部分地球形成过程中产生的热量,加上放射性物质的衰变产热,使得地球内部的温度很高,温度高的情况下物质的碰撞反应就相对比较剧烈,因此地球内部会产生大量的气体,注入二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等等。这些气体通过地球的地质活动,可以从地壳的薄弱处随着火山喷发、地震等过程释放到大气中;而且太阳风中的带电离子也会和地球物质相互作用,也能产生一些气体。地球的生物活动也会产生大量的气体,能够利用大气中的二氧化碳、氧气等气体,而代谢过程又会产生二氧化碳、氨气、氢气等气体。地球陆地从不适宜生物生存到现在的生物多样性,就是因为光合生物的出现,它们产生的氧气在紫外线的作用下能够产生臭氧,臭氧可以过滤阳光中的紫外线,使得生物得以在陆地生存。多种因素下使得地球大气的总质量是动态变化的,某些年份会稍微薄一点,某些年份又会稍微厚一点。

地球的质量、磁场、生物、地质活动等共同活动造成了大气的动态平衡,有产生有损失,并不会一直损失直到大气层消失,而这种状况在未来却不是完全不可能的,因为太阳系的火星等天体内核活动就相对地壳停止了,结果是火星没有浓密的大气层,水体也大量散逸。这也是人类不停向外探索的原因之一,那就是找到一个可以代替地球的星球,人类终有一天是必须离开地球的。


来看世界呀


地球的质量是相当稳定的,即使是发射到地球轨道上的卫星和火箭,最终会因为地球引力坠落。地球最大的质量损失来自逃逸的氢和氦,地球每秒钟失去大约3公斤的氢,氢和氦分别以每年95000吨和1600吨的速度逃逸,这些元素太轻,无法被地球的重力锁住在地球,往往会逃逸到太空中。

几十亿年来大气层没有因此变薄主要有两个原因。首先,与地球大气层的总质量相比,这点损失并不算什么,地球大气层质量虽然只有地球质量的百万分之一,但总质量也是一个非常巨大的数字,约为5.5千万亿吨。其次,氢气本身只占空气成分的比例只有0.0001%,即使全部失去,也几乎不会影响大气层,此外地球上氢的储备丰富,以现在氢的逃逸速度,地球所有的氢元素被耗尽需要数万亿年的时间,而地球寿命也就只有50亿年左右,所以即使等到太阳变成红巨星的时候,这些逃逸的氢和氦也不会对大气层有什么影响。另一方面,氦则是另一回事,它虽然占大气体积的0.00052%,但它主要是从天然气中通过一种叫做分馏的方法获得的,考虑到氦对像核磁共振扫描仪这样的设备至关重要,同时被用于冷却超导磁体,因此氦在地球上越来越少了。事实上,有美国科学家曾反对美国政府在2015年之前以极低价格出售氦储备的决定。

除了氢和还,科学家现在还知道,地球大气每天还会损失大量氧气,氧气流出事件被称为“气体喷泉”,是在极光活动期间从地球逃逸出来的。在极地地区的地球磁场的弱点区域就像一个漏斗,把猛烈的太阳风引到大气层顶部,这就导致了极光的出现,并将大气中的气体以极光喷泉的形式蒸发到太空中。在这些极光中,地球大气中所损失的氧气也是微乎其微的,而且光合作用有助于恢复氧气。

因此,地球的大气层不会很快消失,至少要等到太阳变成红巨星的50亿年之后,那时,膨胀的太阳会把地球大气层蒸发得无影无踪。当然,地球也不是光失去质量。天文学家估计,地球每年以宇宙尘埃的形式获得约4万吨的质量。宇宙尘埃是太阳系形成初期的微小岩石、金属和其他碎片。


科学闰土


这或许就是人类为何如此渺小的一个直接写照。10万吨大气,看起来这个数字非常大,地球每年失去这么多大气大气层应该变得稀薄才对。但这只是我们生活在地球这个狭小空间里的一个错觉和局限性认知。

不管失去多少,我们需要了解地球大气总量有多少,大约5000万亿吨,这是什么概念?意味着地球每年失去的大气质量只占了总质量的500亿分之一而已!即使整个地球不到50亿年的历史,总共也才失去了不到10分之一。人类历史不过百万年,这段时间大气质量失去了不过5万分之一罢了,当然我们不可能感觉到!

地球强大的引力是让大气层牢牢地覆盖在地球表面的主要原因,还有一个原因不可忽视,那就是地球磁场。如果没有地球磁场,猛烈的太阳风会非常轻松地不断吹走大气层,而磁场很好地保护着大气层不被太阳风吹走。

事实上,还有一点,地球每年失去10万吨大气并没有什么,因为地球自身同时也在制造大气,比如火山喷发,植物光合作用,包括太阳风带来的带电粒子与地球物质作用也会产生气体!

不过在未来,随着地球磁场保护作用逐渐减弱,大气层逃逸到外太空的速度会加快,最终地球表面的大气层讲变得非常稀薄,甚至就像如今的火星表面那样,意味着人类必须离开地球。不过那是非常遥远的未来才会发生的事情,我们不必担心!


宇宙探索


首先我们知道,太阳每秒钟释放的能量是引爆地球上所有核武器释放能量的总和还要多,因此它每秒释放的能量绝对是超级恐怖的。这也是为何地球距离太阳1.5亿公里,还如此的热。当然这些带电粒子的威力非常的强大,当它们撞击大气层后,会与大气层摩擦形成极光。每次的摩擦都会消耗大气层的质量。

但是大气层的质量没有丢失,这是因为大气层由多种不同的气体构成,随着这些气体看不见摸不着,但是它们却真实的存在。它们都是由原子和亚原子组成,因此它们都蕴含着质量,当这些气体连接到一起时,所产生的质量和引力会被地球牢牢的固定住。

当大气层被消耗后,由于地球上拥有一个巨大的磁场,这个磁场会消耗大量的能量,这样与大气层摩擦的那一部分粒子实际上是很小的,再者。地球上的生物都在呼吸氧气,排放二氧化碳。并且人类的城市工业,日常生活都会释放大量的二氧化碳。

当全球所有生命体释放的二氧化碳加起来的话,这种增长的速度就大于了二氧化碳的消耗速度,因此地球的大气层会越变越厚。这也是造成全球变暖的基本原因!

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宇宙V空间


大气层是地球的保护神,不但为地球上的各种生命提供必要的物质支持,而且可以有效阻止地外天体和有害物质的侵袭,确保了地球生命的繁衍和发展。



根据有关资料显示,地球每年向外层空间逃逸的气体总量达到10万吨,那么为什么到现在大气层也没有变薄呢?我想主要有以下几个方面的原因:

一是地球的引力拽住了几乎全部的大气。地球大气层里的所有气体,重量加在一起,可以达到5000万亿吨以上,从整体来看,地球对大气层的引力是非常巨大的。一些处在大气层顶部的气体非常稀薄,而且距离地表较远,地球的引力控制就没有那么强了,一些“淘气”的水分子就会逃逸到外层空间,但这些散逸的气体所占比重是非常低的,仅有500亿分之一,对地球的影响微乎其微。



二是地球有稳定的大气补充来源。比如,捕获外太空的微量气体,捕获彗星、陨星在大气层中燃烧释放气体,地球火山喷发从内部释放一些气体,植物靠光合作用和自身新陈代谢产生气体等等,通过这些方式,大气层每时每刻都在补充新鲜“血液”,维持着大气总量的动态平衡。

三是地球磁场保护大气层。太阳活动特别是耀斑爆发时,太阳表面带电离子会形成高速的太阳风,如果没有磁场的保护,地球就会像火星一样失去大气层。在磁场作用下,来自太阳的巨量带电粒子,会沿着磁力线的方向运动,一部分偏离地球,一部分集中到地球两极,产生极光现象,从而使地球大气层中的气体分子免受太阳风的干扰。



优美生态环境保卫者


其实太阳风吹走地球的大气时,地球也在俘获宇宙中的彗星,流星.当这些物质穿过大气层时,与大气摩擦产生热量后挥发!这都是对大气的补充!而且地球俘获的不止有气体,还有一些稀有金属矿石!







吴道凡


地球上的大气每年都要向宇宙空间逃逸10万吨的大气,但是地球上的大气层至今都没有变薄?按道理来说应该会越来越薄才对。

也许很多人都会想到地球上的大气循环作用,动植物的呼吸作用产生氧气和二氧化碳,但是按道理来说,植物光合作用固定住了空气中的二氧化碳,释放出氧气,这一过程的释放和消耗的气体量应该是守恒的,另外还有一些植物的固氮作用,这些都会消耗空气中的气体,但是大气层却没有变薄,这其中当然还有其它因素的存在。

其实动植物的尸体和排泄物都会被细菌分解,这样它们体内的一些含碳、氮、硫元素会被重新排放到大气中参与地球上的大气循环,这对于维持大气成分的稳定也起到了非常重要的作用,细菌的分解作用对于大气的循环也是非常重要的。

其次是人类活动,我们知道人类的活动所使用的化学燃料,如石油、煤炭、天然气等资源,这些资源中含有碳、氢、硫等物质,人类在使用这些化学燃料的时候也把这些物质重新回归到大气中,还有地球上的火山活动也会把地底下的一些硫和碳等物质以氧化物的形式补充到大气中,地球上的火山有这么多,足够产生大量的气体排到大气中。

同样水蒸气也是地球大气的重要成分,当水蒸气逃逸到太空以后,大气中的水蒸气减少,但是地表液态水的蒸发作用会使水蒸气重新补充到大气中,从而保证了大气中的水蒸气保持在一个稳定的值。

最后地球上的大气来源还有另一方面,就是从太空中飞来的彗星,彗星中的主要成分是水、甲烷、氨、二氧化碳等物质,彗星在进入大气层后会在与大气层中摩擦中燃烧掉,其次还有一些小行星在进入大气层的时候也会摩擦中燃烧掉。

当然地球的大气没有变薄也离不开地球的磁场和引力,如果地球的引力不够大,就不能够捕获足够多的大气,地球上的大气就会变薄。其次地球上的磁场也是大气的保护屏障,如果没有地球磁场的作用,那么地球上的大气很快就会被太阳风吹到茫茫宇宙中去,而是不可能像现在这么厚。


科学日记


地球之所以能成为太阳系内唯一拥有生命的星球,除了恰到好处的空间位置与强度合适的磁场外,最重要的便是包裹地表的浓厚大气层了


科学家将地球大气按照高度分为对流层、平流层、中间层、热层,散逸层五个部分,虽然目前的散逸层高度是800km到3000km,但事实上科学家在距离地表2000km到16000km的高空仍然能探测到稀薄的气体分子,所以严格意义上来说大气层目前还没有确切的高度(厚度)上限。

地球大气层的质量相当于地球总质量的百万分之0.86,这些气体分子在地球引力作用下绝大部分都被“囚禁”在20到30公里的高度上,因此离开地表越远空气就越稀薄,存在于800km高度散逸层的稀薄大气分子受到的地球引力影响已经十分有限了。

在外层大气分子几乎不受引力影响的情况下,来自太阳和宇宙的高能辐射会加速气体分子运动从而让它们离开地球进入到太空中,物理学家统计每年都会有数十万吨的外层大气被高能辐射“剥离”,更重要的是这种“大气剥离”已经持续了数十亿年了。

然而不少人到这里就有了疑问,为什么这么多年地球大气层没有消失也没有变薄呢?

答案是地球每年都会“再生”更多的大气,海洋的蒸发以及生物活动还有火山爆发都会产生大量气体分子,而这些气体分子和地球每年“逃逸”的大气形成了动态平衡的关系,因此几十亿年来地球大气层并没有发生大的变化。

其实地球每年损失的几十万吨大气质量和小行星微陨石等“外来质量”比起来根本不值一提,地球总质量也不会因为人类活动和大气分子的逃逸而显著减少或增加。


宇宙探索未解之迷


地球大气层是生命的保护伞。它是地球表面和宇宙太空之间的缓冲地带,避免了地球上的生命直接接触到残酷的宇宙环境。科学家发现,地球大气层每年都会有几十万吨的空气逃逸到宇宙中。那为什么地球的大气层没有变薄呢?

图示:地球大气层

地球的大气层有多厚?

天有多高?我们只要仰起头就会看到蓝蓝的天空。在地面上我们无法知晓天究竟有多高?然而在空间站中工作的宇航员可以从地球上空俯视地球的大气层,他们总是喜欢称地球大大气层是“细细的蓝线”。地球大气可不是条细线,探空火箭在3000公里的高空仍会发现稀薄大气,大气层最上面的边缘可能会延伸到6400公里左右。据科学家估算,地球大气层的总质量大约有6000万亿吨。

图示:地球大气层结构

但是地球大气层随着高度的增加而逐渐变得越来越稀薄。地球大气层的最上层是逃逸层。这里的空气密度已经和太空密度没有多大差别,空气不断的摆脱地球引力的速度逃到太空中去。因此地球也就睡每年损失几十万吨质量的空气。

地球大气层为何没有变薄呢?

我们不难看出,每年从地球大气层上空逃掉的空气大约几十万吨只占到地球大气层总质量6000万亿吨的极小的一部分。况且地球上每年都会有大量的空气补充进来,地球上的火山活动,地壳运动,生物活动都会产生大量的气体。这些气体补充到空气中让地球上的空气处在一个相对平衡的状态。并且地球的大气层有地球磁场的保护,避免了太阳风暴的破坏。因此地球上大气层是不会变薄的。

图示:地球磁场对地球大气层起到了保护作用

假如我们认为地球上的大气层每年消失10万吨,并且没有新的空气补充进来,那么地球这46亿年中不过会损失地球大气总质量的8%左右。所以地球大气层哪能那么容易变薄呢?


兔斯基聊科学


大层本身并不是一个隔绝罩。大气层是一个通透的空间,正因为如此我们才能走出地球。科学家把大气层分了很多层也对也不全对。宇宙吸引大气层这个说法是不正确的。应该是部分大气摆脱了地球。这样我们就很能理解为什数年大气层依然存在。这也证明了大气层并没有隔绝地球与宇宙。哪么什么是大气层哪?在科学分析是一层又一层。其实是一种能量产生牵引力。我们称引力,因为释放能量的大到小。所以产生很多层。也就是说牵引的密度不同,能量不同所造成的。动植物水在引力强区形成了对流层.平流层.中气层。这几层其实就是释放密集层。也就是动植物水挥发物质被密集存留。热层其实就是阻隔紫外线强对冲层。因为热层与中气层的气候差别,引力作用下存留大量气体适合我们生存。散逸层其实是能量衰减层。也就是说引力逐渐变弱了。也就是说800到3000km不是一样的是由强到弱,由弱到无区域。这个层也会出现密度逐渐减少,这个密度是说大气层中某些不受引力的物质在分离地球。宇宙吸走大气层是错误的。不是大气层所有的物质都离开了地球。是大气层中不受引力的物质过滤到了撒逸层,逐渐离开地球。也就是说,天空的云与雨已经过滤大量物质回到地球。所以说大气被吸走是错误的。只能说大气中的部分物质撒离地球。个人观点仅供参考。



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