為什麼地球的大氣不會散失到宇宙空間中

時間 2021-05-06 08:02:48

1樓:解厚平

讓地球大氣不會逃到太空中的不是引力,是磁場,磁場有阻擋一切物體進出的功能,對於大物體來說磁場的阻擋弱到可以不計。但對光,射線,氣體的阻擋是非常嚴重的。

2樓:887279

肯定會散失,但散失的量足夠小且主要是小質量分子,這才使得地球的大氣環境足夠穩定,以維持地球上動植物繁榮生長。

所以我認為這個問題的答案不應該像大部分答主那樣側重在為啥會有少量的氣體逃逸,而應該解釋地球有別於火星這樣的類地行星擁有大氣層的原因是什麼。

我們知道太陽系的液態水宜居帶內只有地球和火星。雖然火星在很久以前也是擁有液態水和海洋的,但現在卻已經變成了一顆荒涼的紅色星球,那麼造成這一切的原因是什麼呢?

其實就是因為火星磁場的減弱和消失。我們知道太陽每時每刻都在向外噴射高能粒子,這種粒子會不斷的剝離火星的大氣層,而以前的火星可以用磁場來抵禦偏轉太陽風,但火星磁場消失後火星大氣層就會越來越薄,帶來的直接後果就是火星表面液態水的蒸發,最後變成一顆乾涸的紅色星球。說到這裡我相信大家一定很好奇火星的磁場為什麼會削弱,地球會不會也有一天變成那樣。

雖然行星磁場的產生原因目前仍然是一大難題科學家們提出了很多種可能卻遲遲沒有下結論,但是我們知道肯定與行星內部熔融的鐵核有關。至於火星,目前被廣泛接受的理論認為原本火星磁場來自於內部的導電液體的互相摩擦,隨著火星核心的冷卻最終其磁場變成了現在這樣(現在的火星磁場強度僅為地球磁場的0.1%~0.

2%)。

所以地球之所以能維持自身大氣環境不被太陽風吹散的根本原因也是在於地球內部熔融的鐵核,如果有一天地球的鐵核冷卻了,地磁消失以後地球也終將喪失大氣以及地表的所有水分,變成火星那樣的紅色星球。

3樓:北風之神

一方面地球的引力剛好抵消這麼多大氣的離心力,也可以理解成更高層的大氣都被甩出去了,現在看到的大氣層厚度是平衡後的結果,另一方面,地球磁場偏轉了太陽風,避免大氣被吹走。

4樓:e視界

會散失,外圍動能過大的氣體分子會脫離,不同行星氣體脫離速度不同,氣體分子脫離很慢的行星表現為大氣長期穩定存在。

有很多星球都沒大氣層或大氣層稀薄。

5樓:byoshovel

萬有引力是萬有的,不論是氣體液體還是固體都被地球的引力場束縛。想要脫離地球引力場就要達到第一宇宙速度,即7.9km/s。

根據能量均分原理,分子的每個平動自由度都有 的動能,3個平動方向3個自由度上的總動能就是

這樣氣體分子的平均速率

一般在1 km/s的量級,比第一宇宙速度小很多。

雖然氣體平均速率不足以逃離地球,但是由於頻繁碰撞的氣體分子最終會平衡在玻爾茲曼分布,實際上有很少一部分高速分子可以從大氣中逃逸

氦He、氖Ne、氬Ar、氙Xe在25攝氏度下速率的平衡分布,摘自https://en.wikipedia.

org/wiki/Maxwell–Boltzmann_distribution

因為m越小平均速率越大,所以越輕的氣體越容易逃逸。地球的重力環境下只有最輕的氫H和氦He會逃逸,其餘氣體的逃逸率基本可以忽略。

另外大氣並不是處於熱平衡態,速率分布並不是嚴格的玻爾茲曼分布。增溫層大氣對紫外線有強烈吸收,因此可以達到比地表高很多的溫度。太陽風之類的高速粒子流轟擊也可能導致高層大氣分子獲得足夠的速度逃離地球。

這些機制會加速氣體分子的逃逸。詳細可以參考Atmospheric escape

6樓:Antigng

所以還是先問是不是,再問為什麼。

地球形成之初原生大氣中存在大量的氫。在漫長的歲月中,它們中的絕大部分都逃逸了。

也正是如此,地球才可能擁有氧化性的大氣,令包括我們在內的好氧生物得以在地表生存。

7樓:

一樣會散失的啊。只是特別慢而已。

一方面地球引力大,氣體分子/原子啥的比較難到達逃逸速度。

另一方面地球有磁場,能把離子化的氣體束縛住。

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