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天天播报:每年有几十万吨大气逃离地球,长此以往,地球大气层会消失吗?

来源:星空承载梦想    时间:2023-03-01 10:05:08

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从太空中看地球,地球是一颗美丽的蓝色星球,在地球上生活着很多生物,有海洋生物,有陆地生物,有两栖生物和微生物等等,在众多生物中,人类是地球上最有智慧的生命,人类从诞生以后就开始不断的探索世界的奥秘,经过几千年的科技发展,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度还是非常快的,根据科学家的研究我们能够知道,地球其实就是太阳系中的一颗行星,在太阳系中一共有八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,在海王星的外面还有一颗冥王星, 曾经冥王星也属于一颗行星,但是后来科学家认为冥王星的体积和质量都太小了。

于是就将冥王星踢出了行星的行列,在太阳系的八大行星中,目前只有地球这颗行星诞生了生命,科学家认为,地球之所以能够诞生生命,主要是因为地球满足了生命诞生的基本条件,比如说适宜的温度、充足的空气和丰富的水资源,除了这些条件之外还有厚厚的大气层、强大的磁场等等,大气层对于地球来说非常重要,如果没有大气层就没有氧气,没有氧气地球上的大部分生物就都无法生存,而且大气层还能够将地表和太空之间隔离开,使得地球表面有适宜的温度,正因为大气层存在才让地球保持了一个相对温暖的环境,生命才能够诞生。


(资料图)

不过科学家经过计算得出,地球上的空气每秒都会向太空中流失,只不过流失的空气量和地球的空气总量比起来微不足道,根据科学家的计算得出,地球大气层中的逃逸层中的空气每时每刻都在流入太空,每年都能够流失几十万吨空气,而地球空气的总量大约是6000万亿吨,地球的大气层一共分为5层,分别是对流层、平流层、中间层、热层、外层,对流层是接近地球表面的一层大气层,空气的移动是以上升气流和下降气流为主的对流运动,所以科学家把它称为是对流层,它的厚度大约是20千米左右,我们常见的刮风、下雨、下雪等天气都是在对流层内形成的。

对流层上面是平流层,平流层主要表现为水平方向运动,对流现象较弱,在这片区域几乎没有水汽,很少发生天体变化,适合飞机飞行,在这个区域中,还有臭氧层的存在,臭氧其实就是由氧气转化过来的,只是形成臭氧需要紫外线的帮助,当氧气受到太阳光中波长较短的紫外线照射时,有一部分氧气会分解成氧原子,氧原子是非常不稳定的,很容易和空气中的其它物质发生化学反应,它具有强烈的氧化作用,遇到氢气就会变成水,遇到碳就会变成二氧化碳,遇到氧气就会变成臭氧,不过由于臭氧的密度比空气大,所以形成臭氧会下落。

在到达平流层之后,下部上升的热气同样会将臭氧吹起,在这种平衡状态下,臭氧能够保持在地球的平流层中,臭氧层对于地球生物来说非常重要,它能够吸收太阳光中波长306.3nm以下的紫外线,这些紫外线对生物的破坏性非常强,科学家经过研究发现,正因为有臭氧层的存在,地球生物才能够长久的生存下去,在平流层上面是中间层,中间层是距离地球表面85公里的大气层,中间层顶附近的温度大约是190度,空气分子吸收太阳紫外线辐射后发生电离,在该层的60-90公里高度,有一个只有在白天能够出现的电离层。

在中间层以上距离地球表面500公里,被称为热层,这里的空气非常稀薄,而且有很多离子,在这片区域空气分子和离子直接吸收太阳紫外线的辐射能量,所以运动速度非常快,而且这片区域的温度非常高,能够达到1000摄氏度到2000摄氏度,一些罕见的天文现象就出现在这里,比如说极光、流星等等,再往上就是外层,这片区域距离地球有1000公里,这一层也就是地球大气层的顶层,这里地球的引力非常小,大气十分稀薄,很多大气层分子在这片区域会流失到太空中。

既然地球大气每年都会流失几十万吨,那么为什么地球大气的总量还能够保持不变呢?经过科学家的研究得出,地球大气层能够保持总量不变主要是因为地球拥有强大的磁场,地球磁场能够抵御太阳风的袭击,太阳每隔一段时间就是释放出强烈的太阳风,如果没有地球磁场的保护,那么地球大气层就会被太阳风吹散,火星就是一个鲜明的例子,火星之所以没有生命存在,就是因为火星没有大气层,而火星没有大气层的主要原因就是火星没有磁场,所以火星大气层很快就被太阳风吹散了。

正因为地球磁场的保护,所以使得地球大气层没有被太阳光吹散,在大气逃逸的过程中,地球也能够从宇宙中捕捉到一些大气分子,地球在环绕太阳运行的轨道上,也会捕捉到之前遗留在轨道上的部分气体离子和分子,同时也有一部分太阳风中的气体离子会被地球捕捉到,而且地球还能够自己制造一些气体,比如说地球上的植物能够和太阳光进行光合作用,光合作用就是将二氧化碳生成碳和氧气,动植物的呼吸作用能够将氧气转化为二氧化碳,生物的一些生理作用能够产生氨气,这些气体能够使得地球大气层的总量保持不变。

不过最主要的还是地球拥有强大的磁场,如果没有强大的磁场,那么地球大气层早就消失了,如果没有大气层的保护,生物会直接被太阳紫外线和宇宙辐射照射,这使得地球生物无法长久生存,最终地球也会变得和火星一样,成为一颗荒芜的行星,既然地球磁场这么重要,那么地球磁场到底是如何形成的?关于地球磁场的形成,科学界主流说法是地球内部的液态金属形成的,根据科学家的研究我们能够知道,地球内部一共可以分为三层,分别是地壳、地幔、地核,地壳实际上是由多组断裂的、大小不一的块体组成,厚度也是不均匀的,达到了15千米。

一般情况下,高山区域的地壳要厚,海洋底部的地壳要薄,在地壳下面就是地幔,地幔的厚度达到了2865千米,这个区域主要是由致密的岩石物质构成,地幔也是地球内部体积最大、质量最大的区域,地幔下面就是地核,地核内部的温度非常高,中心存在大量的液态金属,科学家认为,地球磁场的形成就和这些液态金属有关系,那么地球内部的这些液态金属是如何形成的呢?科学家推测,在太阳系早期的时候,太阳系的环境非常不稳定,大量的彗星和小行星撞击了地球,将水资源和其它物质留在了地球上,比如说一些重金属,这些重金属由于密度很大。

经过长久的累积,地球表面的金属慢慢渗入地球内部,由于地球内部的温度很高,所以金属也只能够以液态的形式存在,这使得地球内部拥有液态金属,看到这里,可能很多人会产生一个疑问,就是地球自身就没有金属物质吗?为什么还需要彗星撞击才能够带来金属物质?其实形成金属的条件是非常苛刻的,铁元素是由恒星内部核聚变产生的,在恒星内部,通过核聚变产生的原子会越来越大,但是到了铁这里,就没有办法通过核聚变的方法来形成,当恒星内部无法产生更重的元素时,恒星也不能够维持之前的温度。

这个时候较小的恒星会开始变冷,变暗,而更大的恒星会发生爆炸,形成巨大而明亮的火球,科学家把它称为是超新星,超新星的能量非常惊人,在它的高温和高压作用下,原本不能够通过聚变形成的重金属元素开始形成,比如说黄金,黄金这种金属只能够通过超新星爆炸来形成,除了超新星爆炸之外,两颗中子星发生碰撞时,也会产生黄金,在超新星爆炸和中子星爆炸的时候,会把各种金属物质喷发到宇宙中,有些金属物质会洒落到彗星或者小行星上面,所以彗星上面才会拥有各种重金属物质。

当彗星撞击地球之后,这些重金属物质自然也就留在了地球上,经过漫长的积累,地球上的重金属物质会变得越来越多,科学家经过研究发现,地球上的黄金储量其实非常多,大约有60万亿吨,如果按照人均分配的话,那么每一个人都能够得到近万吨黄金,不过大部分黄金都存在于地球内部,而地球表面的黄金却非常稀少,正因为这样所以地球才能够拥有强大的磁场,如果没有地球磁场,或许地球上也不可能诞生生命,在太阳系的八大行星当中,除了地球之外,目前科学家还没有在其它行星上面发现生命。

距离太阳最近的行星是水星,由于水星距离太阳很近,所以水星表面的温度很高,水资源都被太阳蒸发了,所以水星上面没有诞生生命,在水星后面是金星,金星和地球被称为是姐妹星球,但是科学家经过研究发现,金星大气层中的二氧化碳浓度非常高,达到了百分之96,这使得金星表面无法将热量释放出去,所以金星表面的温度高达400多摄氏度,在如此高的温度下,生命根本无法存活,火星虽然相比于其它行星,它的环境很不错,但是由于火星没有磁场和大气层,所以火星上面的生命也无法长久的生存下面。

不过科学家认为火星上面诞生生命的可能性应该要比其它行星上面诞生生命的可能性大,也许在火星内部的洞穴中,存在一些简单的生命,在火星外面是木星和土星,木星和土星是太阳系中两颗质量最大的行星,不过这两颗行星是气态行星,简单来说在气态行星上面,生物连落脚的地方都没有,目前科学家还无法想象气态行星上面的生命是什么样子的,在土星后面是天王星和海王星,由于这两颗行星距离太阳非常遥远,所以它们表面的温度非常低,在零下100多摄氏度,在如此低的温度下,生命能够生存吗?

由于这两颗行星距离地球很远,所以科学家对这两颗行星的研究也不是很多,未来随着人类科技的进步,或许科学家能够对这两颗行星有更多的了解,虽然在太阳系中,目前只有地球这颗行星诞生了生命,但是太阳系只是宇宙中的一个小星系,在太阳系外面还有很多天体存在,根据科学家的研究得出,太阳系属于银河系当中,在银河系中 大约存在1000亿到4000亿颗恒星,400亿到1000亿颗行星,在如此多的行星和恒星当中,难道只有地球这颗行星诞生了生命吗?这显然是不可能的,目前科学家已经在太阳系外发现了很多类似地球的行星,不过由于这些行星距离地球非常遥远。

所以科学家也只能够通过天文望远镜对它们进行观测,想要看清楚上面的具体情况,科学家还得深入这些星球内部才能够知道,如果这些星球上面没有生命,那么它们能够成为未来人类移民的首选,目前科学家也在积极的研究这些星球,小编认为,人类是地球上最有智慧的生命,人类能够在短短几千年的时间内走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快,人类的科技还在不断的发展,未来随着人类科技的进步,说不定人类能够解开宇宙中的奥秘,能够发现更多的外星生命,对此,大家有什么想说的吗?

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