地球每年被太空“吸走”10万吨大气,大气层为何至今不见变薄?

作者&投稿:双矩 (若有异议请与网页底部的电邮联系)


在天文学之中, 天体中要存在生命需要多个前提 稳定的光和热 稳定且安全的行星轨道 ,以及适合生命生存的 大气与液态水 。以我们地球为例,缺少了以上任意前提,人类都不可能出现在地球之中生存。然而许多人不知道的是, 地球看似平稳的外部条件,始终都在持续不断的变化


很多人都知道大气层的重要性,可很少有人知道, 地外太空每年都会“吸走”地球将近十万吨的大气 。从诞生至今,这种状态甚至已经持续了 数十亿年之久 。那么我们为什么 至今不见大气层变薄 呢?如此长时间的量的积累,大气应该早就消失不见了才对。事实上,这主要是因为大气层处于一种 动态平衡 的状态之中。

大气层又被称之为 大气圈 ,是 受地球引力而环绕地球外部的一层混合气体圈层 。像人们如今所说的空气,其实也属于大气层的一部分。值得一提的是, 大气早在46亿年前地球刚形成的时候就已经出现 。经过 原生大气以及次生大气的复杂演变 ,这才有了现如今十分稳定的大气层。


大气层主要有 对流层,平流层以及中间层 这三个分层。可除此之外,其实还有外围的 电离层 以及地外太空中的 散逸层 。宇宙每年吸走的十万吨大气,也基本上是 从散逸层吸收 。当然,各个分层的不同功效,其实也是确保我们人类活动必不可少的重要因素。

首先是对流层,也就是天气变化层,我们现如今所经历的所有天气,都是对流层发生变化而形成的。气象台想要 提前预测接下来的气象变化 ,也主要是 通过对气象层的观测来寻找答案


举一个简单的例子,像 风霜雨雪 之类的变化,科学家们只需要 观察某一个地区上空十二千米处对流层的大气密度变化 就能够知晓。而借助“预知”天气的帮助,人类就能够做出及时的调整和应对,来确保日常生活不会受到任何影响。

其次就是平流层,无论是大气的密度还是质量,都远远小于对流层。可就重要性而言, 平流层绝对不输于对流层 。要知道没有平流层的保护,当 太阳光直射到地球表面 之时,我们人类必然会 因过量吸收紫外线而受到伤害。 好在平流层中浓厚的臭氧层,帮助我们成功地减少了这种危害。


最后便是中间层,电离层以及散溢层这三个大气分层。相比于前两个分层,这三个分层似乎显得就有些无关紧要, 可事实上,没有这三个大气层抵抗太空环境的侵袭,前两层大气分层根本不可能形成。

这就像我们修建高速公路一样,没有路基的支撑,又怎么可能会有路面的出现?不仅如此, 在中间层和电离层之中,由于磁层和太阳风的带电高能粒子碰撞,地球两极还会出现极光现象。 言已至此,相信大家都能想象极光的绚丽。


在了解大气层的基本构成之后,我们就可以思考为什么大气层至今没有变薄的原因。不仅如此,大气既然受到地球重力的影响而环绕在近地空间中,那又是什么原因导致大气会流失到宇宙之中的呢? 虽然和地球大气的总质量相比,每年十万吨的数量似乎微不足道,但只要时间充足,大气也必定会消耗殆尽。

事实上,问题的答案早已写在了大气层的命名上。 散逸层 ,顾名思义就是 分散与逃逸的大气层 。在这一分层之中,无论是气体含量,密度还是质量,都远远低于其他几个分层。尤其是和对流层对比, 散逸层更是“轻如鸿毛”。


在这样的情况下,散逸层自然会不可避免地逃离地球,并从地球散发进入太空之中。这一点其实很容易就能理解,以我们生活中常见的气球为例 ,普通气球由于重力大于空气向上的浮力,所以只能下沉,无法上升 。可如果是 氢气球 的话,结果则恰好 相反

而逃逸层之中便是如此, 由于气体密度和质量太低,所以根本不可能下沉到下面几层分层之中。 再加上与地表的距离太过遥远,地球能够给予的引力已经无法满足部分气体的离开,所以才会出现被太空吸收的情况。


除此以外, 来自太空中太阳和宇宙的高能辐射还会引导这部分气体脱离地球表面。 要知道在中间层和电离层之中,主要就是以 高能粒子 为主。而这部分高能粒子恰好 最容易受到高能辐射的影响

当距离地球表面足够近的时候,受到重力的影响,高能粒子即便会因为高能辐射而做出相应的运动,也很难离开地球。可如果是距离地球表面太远,那么 在辐射的影响下,气体分子运动速度加剧,气体也就会逐渐离开地球进入太空之中


也正是出于这两方面的原因,所以才会有宇宙每年从地球“吸走”大约十万吨大气的说法。那么为什么地球大气至今 仍然不见稀薄 呢?其实这也 主要是有地球内部以及太空外部两方面的原因 。在双方的共同加持作用下, 大气数量和质量达到平衡,大气层自然就不会变薄

首先是来自地球内部的支援,我们都知道植物 光合作用 将二氧化碳和水合成有机物并释放氧气 。而我们人类以及各类动物则是吸收氧气,呼出二氧化碳。也恰好就是这种不同生物之间不同的生存消耗方式,让大气始终处于 平衡状态。


可能有人会问, 地表生物的平衡和近地空间的大气层有什么关联? 这就要从大气含量占比来看了。很多人都知道对流层的存在以及重要性,可对于对流层在大气层中的占比究竟是多少并不清楚。 事实上,对流层至少集中了四分之三的大气质量以及百分之九十以上的水汽质量。

仅就对流层而言, 它的整个质量比在大气层中的重要性就是不可取代的 。除此以外, 平流层,中间层以及电离层的各自含量占比也远远多于散逸层 。从这一点上就可以看出来,只要大气层中对流层这几个分层能够达到平衡,那么 散逸层的损耗确实是无关紧要的


当然了,千里之堤溃于蚁穴。散逸层的占比虽小,却也不能忽视, 那么地球内部的能量提供又来自何处呢?

除去生物自身的碳氧平衡之外,生物活动,海洋蒸发以及火山爆发等等,都是为大气提供了支援。 也正因如此,我们才不会感受到大气层有什么明显的变化。

其次则是 地球外部的“大气”补充 ,这主要是来源于 外太空中所含有的微量气体以及彗星,陨星等在大气层中释放的气体。


要知道 地球并不是静止的 ,它始终是以 每小时十万多公里 的移动速度 围绕着太阳公转 。在地球的公转轨道上面,任何太空物体都有可能对地球造成威胁。根据研究资料显示, 地球每天大约要受到来自太空100多吨粒子的轰击

只不过和我们想象不同的是,这些物体绝大多数都只有鹅卵石大小。也正因如此,当它们以极高速度冲向地球的时候,就会 很快在大气层中燃烧殆尽 。如果是在夜间观测到这种燃烧的现象,由于距离的原因,会很容易和流星混为一谈。而在这个过程之中, 这些物体自身所携带的气体也会对大气层带来补充


值得一提的是,除去地球内部以及太空外部的补充之外, 地球的磁场也一直维护着地球大气层的稳定 。地球磁场始终都在不断变化,而磁场内部又有着 相对较为均匀的磁力运动轨迹, 被人类称之为 磁力线。 正是这些磁力线的存在, 避免了大气层被太阳风直接“吹”走

在很久之前,科学家们就已经探测到了 太阳风 的存在 ,主要是从太阳日冕层对外抛射的一种高温高速粒子流。 当这条粒子流抵达地球的时候,同样会伴随着足够强度的磁场。如果没有地球磁场的抵抗,那么大气根本无法在太阳风的席卷下维持稳定。


我们以城墙做对比就明白, 当太阳风袭来的时候,地球磁场就会逼迫太阳风绕过地球继续运动 。在这样的情况下,恰好就形成了一个由太阳风包围的磁场空间。 在这个空间之中,散逸层之下的大气十分安全, 而散逸层由于直接和太阳风接触, 难免会有一部分大气“牺牲”。


对于这样的想象,科学家们也并没有想过用什么方法来解决。一方面是因为这个损失量对地球的整体大气数量而言, 无关痛痒 。另一方面则是因为这种技术实现的 难度太高 ,毕竟在65000千米的高空之上保护大气,完全就是 天方夜谭

不过即便如此,科学家们也在试图搞清楚 磁场与大气之间的变化量和关系式。 曾经令无数人无比紧张的 温室效应 ,其实就是 大气内部发生了气体质量比发生了变化


如果能够让宇宙有选择性地吸走大气,那么温室效应的问题不就可以迎刃而解?只不过实现的难度也绝不是普通人能够想象的。 谁也不知道究竟需要多久的时间,人类才能够真正地掌握大气的变化。

事实上,在当代科学研究之中,除去研究 探索 更符合客观真理的定理和现象之外,最重要的就是如何能够 让人类长久的生活下去 。科幻小说作家刘慈欣曾经说过: “给岁月以文明,而不是给文明以岁月” 。我们所做得一切,就是为了 在岁月之中填充文明 ,而不是自私得想着如何让文明像常青树一样始终存在。


根据科学家们推测, 或许在数十亿年之后,大气层也会随着时间的推移而消失 。可真正到了那个时候, 或许人类文明早已发展到我们现代人无法想象的高度 ,人类也再不用为大气而担忧。只不过在这些美好的愿望发生之前,我们 仍然不能放松警惕 。除此以外,既然我们已经发现了问题存在,那么我们自然也有必要去进行研究。



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地球每年被太空“吸走”10万吨大气,大气层为何至今不见变薄?
答:可如果是距离地球表面太远,那么 在辐射的影响下,气体分子运动速度加剧,气体也就会逐渐离开地球进入太空之中。 也正是出于这两方面的原因,所以才会有宇宙每年从地球“吸走”大约十万吨大气的说法。那么为什么地球大气至今 仍然不见稀薄 呢?其实这也 主要是有地球内部以及太空外部两方面的原因 。在双方的共同加持作用下...

月球每年“吸走”地球10万吨大气,为何至今不见大气层变薄?
答:事实证明,地球的大气每年都被吹走。根据研究数据,每年大约有10万吨的大气被吹出大气层,地球的大气层是有限的。为何气氛逐渐变稀呢?科学家说,大气层的厚度一直是动态平衡的,并不总是能够保持一定的厚度,但是最终变薄的可能性较小。为了弄清楚这一点,您首先需要了解每年导致大量气流的原因。由于地...

地球每年被太空“吸走”10万吨大气,大气层为何至今不见变薄?
答:许多人知道地球大气层的重要性,但很少有人意识到,每年有近十万吨大气被地外太空“吸走”。这种状态已经持续了数十亿年。那么,为什么我们至今没有观察到大气层变薄呢?答案在于大气层处于一种动态平衡状态。大气层,也称为大气圈,是环绕地球外部的一层混合气体圈层,受到地球引力的影响。像空气这样的成...

宇宙每年“吸走”地球10万吨大气,至今不见大气层变薄?
答:有研究人员给出了解释,地球在不断流失气体的同时也在捕捉宇宙中的气体,这些气体大部分都是太阳轨道上的游离气体。不仅如此,研究人员还检测到大气中含有太阳风的成分,也就是说地球大气连太阳风都敢吸收。科学家表示,要不是地球有这样的能耐,以它流失气体的速度地球很快就会变成第二个火星了。地球大...

月球每年“吸走”地球10万吨大气,为何至今不见大气层变薄?
答:在科学家观察到这种现象之后,立即对大气损失的速度进行计算,结果发现每分钟就有大约180公斤的气体被吹散。如果以此为平均速度的话,那么地球每年最少会有10万吨气体被吹进宇宙。既然如此,为什么地球大气并没有明显变薄呢?后来有研究人员给出了解释,地球在不断流失气体的同时也在捕捉宇宙中的气体,...

宇宙每年“吸走”地球10万吨大气,为何至今不见大气层变薄?
答: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。

宇宙每年吸走地球10万吨大气,为什么大气层还没有变薄?
答:地球每年都有无数的氢元素,氧元素以及氦元素,被宇宙吸走,这些元素因为本身的质量很轻,地球的重力是无法全部保留的。但即便如此,地球的质量仍然保持着不变,这究竟是为什么?原因是,地球的大气层本身占在地球比重的重量只有百万分之一,它的质量本身是比较轻的。氢元素,在5.5千万亿吨的大气流失里...

太阳每年吹走超10万吨大气,大气层会逐渐消失吗?
答:首先,地球大气每年被太阳吹走至少10万吨,这个数据可能只是预测,因为查遍中外资料,并没有发现有任何一个科学团队就太阳导致的大气消失而做出详细统计,虽然地球每年确实会有少量大气外逸到外太空,但数量少到可以忽略不计,且在地球自身修复下,外逸的大气还可以得到补充。不过,根据英国《自然地球科学》...

宇宙每年“吸走”地球10万吨大气,为何至今不见大气层变薄?
答: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...

地球大气每年被吹走10万吨,那还剩下多少?
答:由于大气的存在,我们可以免受宇宙射线的伤害。即使陨石坠落,它们也可以在大气的作用下被消灭。然而,一些研究表明,大气每年都会被太阳风吹走,准确的数据是 100,000 吨大气将漂浮到太空,地球大气的总质量约为 6000万亿吨。人们不禁担心,如果他们继续吹风,总有一天我们会失去大气的保护,在人们的普遍...