地球每年逃逸數(shù)十萬噸大氣到太空,為什么大氣層沒有變薄?
地球是一個生機(jī)盎然的世界,在這個星球上孕育了無數(shù)的生命,也是目前人類唯一已知有生命存在的地方。
地球之所以能成為唯一擁有生命的星球,除了恰到好處的空間位置與強(qiáng)度合適的磁場外,最重要的便是包裹著一層濃厚的大氣層。如果從太空俯瞰地球的樣貌,便可以看到在地球周圍有一層透明的混合氣體,它被地球引力牢牢吸附!
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大氣層的成分主要有氮?dú)狻⒀鯕庖约皻鍤鈽?gòu)成,還有少量的二氧化碳和稀有氣體。按照高度又分為對流層、平流層、中間層、熱層,散逸層五個部分。
從地表開始向上延伸首先是對流層,平均高度大約為12千米,對流層大氣層最稠密的區(qū)域,也是形成雨雪等天氣現(xiàn)象的地方。離開對流層向上50千米處是平流層,平流層空氣相對稀薄,氧分子在紫外線的照射下,則形成了一層濃厚的臭氧,他就像一道屏障一樣保護(hù)這我們免受太陽紫外線的傷害。離開平流層向上85千米處是中間層,中間層主要由氮?dú)夂脱鯕鈽?gòu)成,由于溫度垂直遞減率很大,對流運(yùn)動強(qiáng)盛。離開中間層向上800千米處是熱層,熱層的空氣受太陽短波輻射而處于高度電離的狀態(tài),電離層便在熱層之中,我們所看到的極光也是在這層形成,離開熱層之后便是最后的散逸層,雖然目前的散逸層高度是800千米到3000米,但事實(shí)上科學(xué)家在距離地表22000千米的高空仍然能探測到稀薄的氣體分子,嚴(yán)格意義上來說大氣層目前還沒有確切的高度上限。
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【地球每年逃逸數(shù)十萬噸大氣到太空,為什么大氣層沒有變薄?】雖然大氣層都是由氣體組成,但是它的總質(zhì)量卻極為驚人,大約為5.5千萬億噸,這些氣體分子在地球引力的作用下絕大部分都被“囚禁”在20到30公里的高度上。因此離開地表越遠(yuǎn)大氣分子受到的地球引力影響就越小,物理學(xué)家統(tǒng)計每年都會有數(shù)十萬噸的外層大氣被“剝離”,更重要的是這種“大氣剝離”已經(jīng)持續(xù)了數(shù)十億年。
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很多人就會疑問,為什么這么多年地球大氣層沒有消失也沒有變薄呢?
其中的答案便是地球每年會“再生”更多的大氣,如海洋蒸發(fā)、生物活動以及火山爆發(fā)都是產(chǎn)生大量氣體分子的原因,如剛剛你釋放的一個微小氣體,這也算是為地球大氣出了一點(diǎn)微薄之力,所以這些氣體分子和地球每年“逃逸”的大氣形成了動態(tài)平衡的關(guān)系,幾十億年來地球大氣層并沒有發(fā)生大的變化。
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其實(shí)地球每年損失的這幾十萬噸質(zhì)量和小行星微隕石相比幾乎不值一提,地球總質(zhì)量也不會因為人類活動和大氣分子的逃逸而顯著減少或增加。
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