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地球引力揭秘:外太空为啥没空气?

创作时间:
作者:
@小白创作中心

地球引力揭秘:外太空为啥没空气?

引用
新华网
10
来源
1.
https://app.xinhuanet.com/news/article.html?articleId=d3a9e95575e2932e1656e0def772a74b
2.
https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab434/info93548.htm
3.
https://cloud.kepuchina.cn/newSearch/imgText?id=7163946932163313664
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https://baike.baidu.com/item/%E5%A4%A7%E6%B0%94%E5%B1%82/247465
5.
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%B3%AA%E9%87%8F%E8%88%87%E9%87%8D%E9%87%8F
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https://www.encyclopedie-environnement.org/zh/air-zh/earths-atmosphere-and-gaseous-envelope-2/
7.
https://m.yiche.com/baike/27809173.htm
8.
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%90%83%E5%A4%A7%E6%B0%94%E5%B1%82
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https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%87%91%E6%98%9F
10.
https://k.sina.cn/article_7054766337_p1a47f310100100oh6t.html

地球的大气层为什么不会逃逸到太空中?这主要归功于地球的引力。地球的引力不仅让万物“脚踏实地”,还牢牢抓住了大气层,使其不会轻易散逸到太空中。

01

地球引力的“魔力”

地球的引力有多大呢?在地球表面,一个质量为1公斤的物体受到的重力约为9.81牛顿。这个看似普通的数字,却足以让地球拥有一个稳定的大气层。

地球的引力随着海拔的升高而减弱,但这种减弱是渐进的。例如,在海平面以上10公里的高度(对流层顶部),引力仍然有海平面的97%左右。这意味着即使在高空,地球对大气的“吸引力”依然很强。

02

大气层的“层次感”

地球的大气层并不是均匀分布的,而是像洋葱一样分层。从地面到85公里高度的区域被称为均质层,在这里,氮气(78%)、氧气(21%)、氩气(0.93%)和二氧化碳(0.035%)等气体的比例基本保持不变。

大气层主要分为三层:对流层、平流层和中间层。最靠近地面的是对流层,高度约12公里,这里的温度随高度升高而降低。接下来是平流层,高度约50公里,温度随高度升高而升高。最外层是中间层,温度再次随高度升高而降低。

03

气体分子的“逃逸计划”

尽管地球引力很强,但一些轻盈的气体分子还是有机会“逃跑”。地球的逃逸速度是11.186公里/秒,这意味着任何物体(包括气体分子)如果达到这个速度,就能摆脱地球的引力束缚。

氢气是最轻的气体,逃逸速度较低,因此每年大约有3公斤的氢从地球大气中逃逸。相比之下,较重的氮气和氧气逃逸速度较高,所以它们的损失量要小得多,每年大约损失50克氦。

04

行星们的“大气竞赛”

与其他行星相比,地球的大气层堪称完美。金星的大气过于浓厚,主要由二氧化碳组成,导致极端的温室效应,表面温度高达460多度。火星的大气则过于稀薄,主要成分也是二氧化碳,无法有效保温。月球几乎没有大气,只有微量的气体。

地球的大气层不仅厚度适中,成分也恰到好处。氮气和氧气的比例非常适合生物呼吸,同时还能有效调节温度,阻挡有害辐射。

地球引力与大气层的关系,是一个精妙的平衡。地球的引力足够强,能够维持一个稳定的大气层;同时又不至于太强,让大气层过于浓厚。这种恰到好处的平衡,为地球上生命的繁衍生生不息创造了条件。

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