宇宙行星中,为什么有的行星有大气层或空气,而有的星球又是真空?

衡阳还没脱单人


决定一个颗星球是否具有大气层,起决定因素的仅有两个,一个是星球的自身引力,另一个是星球自身的磁场。

星球的自身引力是决定其是否具有大气层的最主要决定因素

月球表面的重力加速度为地球的1/6,而火星的则为1/3。在这样的表面重力之下,地球有大气层,月球没有,而火星的大气层密度仅有地球1%,这一些很明显的是跟星球的自身引力有着绝对的影响作用的。

大气虽是轻,但总归是有质量的东西,它要停留在一些星球上,那么星球自身必须要具有足够强大的引力将它们束缚住,否则它们就会逃逸到太空之中。月球上没有大气,这是因为以它自身质量所形成的引力根本束缚不了任何可能依附在其表面上的大气成分。火星呢?火星自身的万有引力可以束缚住一些气体,但是因束缚能力不足,所以能束缚的大气量也就很少,密度也就很低。

我们地球呢?地球的大气虽是浓厚,但是对于小元素的氢氦的束缚能力是非常差的,地表中只要有氢氦的溢出,那么它们肯定就会窜到上空中,最终逃逸于地球的大气层之外,这是因为地球的引力确实不足以束缚那些氢质量的气体。那么如果是在木星中的呢,结果肯定是不一样的,因为木星的大气层中蕴含着大量的氢氦气体,以木星自身的万有引力,它可以牢牢地将它们束缚住。

星球自身的磁场保护

太阳风是一种太阳上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流,这种带电粒子流的速度可高达200-800km/s,这样的速度可轻易吹掉一颗与它相近的星球上的大气。

一颗星球能拥有大气层,硬性的条件是星球的自身必须要拥有足够大的,可束缚住大气的万有引力,而必备的辅助条件就是自称需要形成磁场,利用自身的磁场去阻挡恒星喷发出来的高速电流粒子流,使它们直接吹到星球上的大气层,将大气吹走。

当然了,星球要拥有大气层还有一个不可少的因素那必然就是星球的自身还要有能自产气体的能力,毕竟一颗星球的本身都没有气体的来源供应,那还怎么谈大气层的存在嘛。


民科小才女


跟胖哥学物理 星体大气层形成与稳定\r

在人类向宇宙深层走进时,会发现很多原来不知道一些现象。为什么有些星体有大气层,有些星球没有,在周围几乎是真空。\r

宇宙形成,目前一直观点是源于一场大爆炸,当然爆炸后必须生成一些气体和固体物体。星球形成,其实是这些物质收缩后形成的,当时这种是原始大气,但是这种原始大气受很多因素影响,星球自身质量,一切其他星体对原始大气吸引力。同时,某些星球原始大气在遇到其他星体碰撞,也会造成原始大气在获得巨大能量后逃逸。因为人类对太阳系认识比较清楚,我们以太阳系为例来说明。\r

首先太阳是太阳系中最大的物体.它拥有全部太阳系质量的99.8% (木星具有剩余的大部分质量).太阳的质量由75%氢和25%氦组成(原子数量的92.1%为氢,7.8%为氦); 其他物质 ("金属")的数量总合仅为0.1%.在太阳核心区氢转化为氦,而这些量的改变很慢.太阳外层有不同的自转周期:赤道面25.4天自转一周;两极地区则达到36天.这个奇特现象的产生是由于太阳并不像地球一样是一个固态球体。当然太阳也有大气层,它的大气层里主要是一些粒子射线,当然由于自身吸引力,对于太阳表面这些射线还更重要受到太阳磁场作用。\r

太阳最外层大气日冕回产生一种叫做太阳风,正是太阳磁场一种剧烈变化造成的。太阳风是从太阳上层大气射出的超声速等离子体带电粒子流。在不是太阳的情况下,这种带电粒子流也常称为“恒星风”。太阳风是一种连续存在,来自太阳并以200-800km/s的速度运动的高速带电粒子流。这种物质虽然与地球上的空气不同,不是由气体的分子组成,而是由更简单的比原子还小一个层次的基本粒子——质子和电子等组成,但它们流动时所产生的效应与空气流动十分相似,不过这种粒子流却对太阳系其他行星和卫星的大气层产生影响。\r

在离太阳近的地方,气体还没来得及同固体一同收缩就被太阳风吹走了,所以离太阳很近的地方只有固体收缩后形成的没有气体的行星,比如水星。在离太阳远一些的地方,气体可以和固体一同收缩,根据各物质密度的不同,固体的物质会先凝聚起来,然后气体附着在固体外边,就形成了大气层。由于气体附着上去的速率最慢,时间更长,容易受到更多的干扰而再度消散,所以一般是质量较大的星,尽快完成气体的收缩过程,才能抵抗这些干扰最后,即使已经形成了带大气层的星,由于太阳风的持续存在,没有保护大气层存在机制的形体大气层也会逐渐被剥夺。\r

对于地球大气,它演化大致经历了原始大气、次生大气和现在大气三个过程。最初,在地球形成的过程中,一边是绕着太阳运动,一边吸附着轨道上的微尘和气体。当地球表面逐渐冷凝为固态时,周围就包围着一层大气,这就是原始大气,其主要成分是氢和氦。 由于地壳尚不稳定,火山活动频繁,火山排出的气体就形成了地球的次生大气圈。它的成分以甲烷和氢为主,还有一些氨和水汽,但仍没有氧气。\r

氧的形成是现代大气形成的主要标志,它的形成过程与地球上生物的出现和发展密切相关。最初的生命出现于太阳紫外线辐射到达不了的深水中,以后逐渐移向浅水,进而发展成有叶绿体的植物,绿色植物的光合作用成为大气中氧形成的最重要的原因。 氧的增加就在高空形成臭氧层,它吸收紫外线,有利于地球上的植物迅速繁殖和发展,又使地球上大气中的氧和二氧化碳的含量大大增多,经过几十亿年的过程就形成了现在的大气层。\r

对于月球,月球也有,但是由于其本身的质量太小,没能产生足够大的引力,于是大气全部逃逸到宇宙空间去了。所有自身质量大,也是很重要因素。星球要产生大气,首先是星球本身质量所产生的引力要足以将气体束缚住;然后需要星球本身能产生气体,或星球存在某种气态物质的循环。\r

土卫六是太阳系里唯一拥有大气层的卫星,它能引起众多科学家的兴趣,主要是是因为土卫六的现状非常类似于尚未诞生生命的最初期的地球。最早推测出土卫六拥有大气层的是西班牙天文学家何塞·科马斯-索拉。1907年他在巴塞罗那将望远镜朝向土卫六的方向,意外发现几颗星星在土卫六的光环周围若隐若现。科马斯-索拉发现这些小亮点的出现和消失是有规律的,因此推断出土卫六拥有自己的大气层。目前人类已经观测到,土卫六的大气层非常厚重,并呈现橘红色。大气层主要由氮气和甲烷构成。土卫六表面的平均温度是零下180摄氏度,挂起大风来,风速高达每小时100公里。土为六卫星大气也是由于它自身质量大,引力也大,同时距离太远远,因此太阳风对它影响也较小,所以原始大气得于保存,至少它的现在大气是如何形成还缺乏资料。\r

综上所述,星球大气是由于宇宙爆炸是星球形成过程中同步产生的,因为自身质量原因,有些星球(譬如月亮),他们大气逃逸到太空去了。同时,作为恒星物质,它们大气与表面磁场是有关系的,那些粒子流在磁场作用下会形成跟太阳风一样,不见把恒星表面物质逃逸走,也对恒星周围星球大气产生影响,甚至让这些大气快速逃走。还有一个目前没有资料加以证明猜想,那就是其他星球碰撞会不会造成大气逃逸,需要对更远星体观察才能说明。\r

除了观测距离地球较近的太阳系行星——木星、 土星、天王星、海王星等的大气运动,近年来科学界还对太阳系之外的星球的大气层展开了研究。以大气层的观测数据作为依据,可以推测这些星体上是否具备生命起源的条件。在人类确定存在地外生命之前,逐渐积累的有关其他星球大气层的科学数据也将有助于我们更加深入地了解地球大气层,以及大气层与气候变化之间的联系。\r

2019年4月26日与夷陵吾同斋\r










宋朝茶楼一伙计


俯仰君陪你解答科学问题

宇宙中并没有绝对的真空,星球的表面也并不是真空。每颗星球都有自己的大气层,只是有的星球大气浓度很低,只有地球大气浓度的百分之一或千分之一,看起来像真空而已。

行星的大气浓度也不是一成不变的,它会随着星球自身变化或宇宙环境的变化而不断改变。

现在我们以月球、金星、火星为例来探讨几个导致星球表面空气浓度变化的原因。

星球引力

一颗星球需要有足够大的质量来产生足够大的引力将空气吸附在星球表面,当星球质量太小时,空气就会脱离星球引力,逃逸到茫茫太空中。

月球就是因为引力太小而没有大气层,表面的空气密度是地球的百万亿分之一,非常接近真空。

太阳风和星球磁场

火星在上亿年前很可能拥有和地球相似的大气层,表面河流纵横,湖泊密布。但是由于尚不可知的原因,火星遍布全球的磁场消失。失去了磁场的保护,太阳风得以长驱直入,将大气吹进了太空中。(地球磁场是我们的保护罩)

火星现在的大气密度不到地球的百分之一。

星球自己的地质运动

在几十亿年前,地球的孪生兄弟金星的环境很可能与现在的地球一样,阳光明媚,惊涛拍岸。

直到有一天,或许是金星自己内部的地壳运动,也或许是由于别的天体引力的扰动,这颗行星上发生了遍布全球的剧烈地震和火山喷发,海洋被炙热的岩浆加热蒸发变成水蒸气进入大气,巨量的二氧化碳和有毒气体被火山带到星球表面,大气中的二氧化碳浓度越来越高,失控的温室效应使所有海洋被蒸发。

如今金星表面的大气压接近地球的一百倍,地表温度极高,简直是炼狱。

还有生物的作用等等......

影响星球表面大气浓度的原因有很多,如果大家有什么补充 欢迎探讨。


仰望星空俯瞰世界


主要取决于这几方面,和太阳的距离,质量,星球结构,磁场。另几方面地球占优势,有动植物,有海洋,这些是大气的源泉。其它星球都有欠缺。


平常人246089341


我们知道化学反应常常会出现四种现象:颜色的改变;产生沉淀物;吸热或放热;产生气体。地球周围的大气,就是地球上的某些物质进行化学反应释放出的气体。


天宇3255


引力的大小和质量成正比和距离成反比,只要质量够大无论多远都会有引力的,宇宙大爆炸宇宙在膨胀,但是各个星系恒星之间因为距离打破了引力平衡点所以在靠近!


醉卧柳堤观浮云


小的一样,越大越不一样


大数原理


首先跟引力有关,一个行星必须达到一定的引力才能保持大气层的存在,如果引力不够,即使是形成时有气体环绕,也会渐渐散逸掉,另一种情况是形成时有大气层,然后因为离恒星太近,被恒星风吹掉了


anfensuishi


这个问题有太多可能性了!其中一个就是恒星系内只要有一个黑洞基本上能搞定你说的事!只要天时地利人和!所谓的巧合效率!额


j烟嘴


引力怎么产生的?如果大爆炸理论正确的话,怎么能炸出引力?有谁知道?


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