地球大氣最外層的逃逸層每年都有很多大氣逃逸到太空,爲什麼我們的大氣壓始終未變?

蒲公英的約定數


地球上的大氣確實是在流入太空,而且一直在向太空逃逸。這個過程自從地球誕生那一刻起就沒有停止過。那麼為什麼在如此漫長的歲月中,大氣壓變化不大呢?這是因為逃逸到太空中的大氣相對於整個濃厚的大氣層來說,數量顯得十分的微不足道。

我們知道,地球的質量不算小,至少在幾顆類地行星中質量是最大的,這就能保證地球有足夠的引力把大氣牢牢地吸引住,並且在地球磁場的保護下,形成了厚度達數千公里的大氣圈。

地球上的大氣圈一般分為對流層、平流層、中間層、熱層(暖層)和逃逸層(散逸層),而大氣的密度是隨著距離地面的高度增加而減少。科學家曾經在探空火箭的幫助下,發現在遠離地面3000公里的高空,仍有極其稀薄的大氣。也有人認為,大氣圈的邊界,可能會延伸到離距離地面6400公里左右的“太空”。而在距離地面約500公里的逃逸層中,空氣已經極為稀薄,在最高處其密度與太空環境中的密度基本相同。而且,在這個高度下,空氣受到的地心引力影響很小,所以有想當一部分氣體分子可以從這一層飛出地球引力範圍進入太空。所以這層大氣被稱為逃逸層(散逸層)。目前科學家們對於逃逸層的上界,還沒有統一看法。實際上,散逸層從地球到太空是個逐漸過渡的過程,並沒有明確的界限。

對於地球大氣,由於其中各種氣體分子的摩爾質量不同,能夠逃逸到太空中的氣體比例也是不同的,氫氣和氦氣的質量較小,所以,最容易逃離成功。而像二氧化碳、氮氣、氧氣以及水蒸氣等,因其摩爾質量較大,逃逸出去的就很少。所以,在地球大氣成分中,氮氣、氧氣和二氧化碳佔據了99%以上的比重,氫氣幾乎就消失不見了。

據統計,地球大氣層每年逃逸到太空中的氣體質量大約為幾十萬噸,但是和整個大氣總質量約6000萬億噸來說就顯得九牛一毛了

。另外,地球的火山、地外的彗星、流星、以及地球這個巨大的生態圈都能帶來新的氣體會彌補這點損失。氣體的逃逸和產生是一個動態平衡,不會打破。可以看看火星,質量是地球的十分之一,引力大約是地球的三分之一,表面還沒有任何生態圈,都能擁有相當於地球大氣的1%的大氣。所以對於地球大氣的逃逸情況人類完全不需要擔心。


清明的星空


氫氣和氦氣密度小,會分佈到大氣層頂端。因為氣體分子都是時刻在無規則的熱運動,在稀薄的外層空間,分子間碰撞機會少,分子吸收太陽輻射能量,因為氫氣氦氣分子質量小,運動速度容易超過地球的第一宇宙速度,所以掙脫地球引力逃逸出去,這是每天都在進行的。許多水分子在大氣層高空受到高能射線的輻射容易分解成氫氣和氧氣,所以從這個角度看,地球上的水是減少的。但是同時地球每天也會俘獲地球附近太空的微粒,所以整體來說是一個動態平衡。


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關鍵是地求軌道處在一個良好的生態環境,從地球誕生到產生大氣層,這個模式幾十億年沒有變動。地球充足的水源和有規律的地殼板塊運動,火山爆發不是太過頻繁,收集的隕石流星雨,這些都能增加地球的質量,帶來水和氧氣,地球的氣體主要是氧氣,這得益於佔地球七成比例的海洋。每年向外太空逃逸的氣體和增質的氣體保持循環平衡,看不出少也看不出多來。這說明地球處在一個良好的生態軌道。單純是引力和磁場而言,金星不弱於地球,卻是一個不適宜生命存在的魔鬼星球。


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開個腦洞,地球上的大氣由於引力作用越往高處越稀薄。在足夠高的地方,氣體分子確實能夠一定概率永遠離開地球。而更關鍵的是太空中也不是絕對的真空,而是遍佈著稀薄的星際塵埃,氣體分子,氫化物等等。

所以是地球和地球所處的宇宙空間之間形成了一個動態平衡,地球上的氣體不斷逃逸到宇宙中,而宇宙中的星際物質也不斷進入到地球的地盤上。結合地球上的大氣活動,地質活動,生物活動等等,共同形成了我們今天看到的大氣層。這是個動態平衡的過程。

而且,值得一提的是,大氣的成分組成在過去的幾十億年是一直變化的喲。


西樓聽雪


因為受太陽離子風暴的影響,地球上的大氣是不斷地在往外太空流失的。但是有失有得,太空中也不斷有小行星落入地球大氣層,每次你看流星雨的時候都會有大量的物質落入,這就會保持一種平衡狀態


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