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太陽風吹過地球表面,大氣每秒流失3公斤,為何地球大氣還沒消失

在地球上,12級臺風的風速至少是32.5米/每秒,而太陽風的風速,在地球附近卻經(jīng)常保持在350千米/每秒至450千米/每秒,有時甚至高達770千米/每秒,這么一對比下來,這速度可是地球風速的上萬倍。

地球大氣之外的地球磁層給地球撐起了一把“保護傘”。如果太陽風吹過行星表面,那么在其表面存在大氣,太陽風將動能傳給大氣分子,使大氣分子快速流動,如果達到逃逸速度,就會脫離行星引力的束縛,導致大氣流失,即固體行星如水星、火星等,其表面并不會產(chǎn)生大氣或大氣非常稀薄。

根據(jù)這一現(xiàn)象,科學家們計算出地球大氣受太陽風影響的損失率,結果是大氣中每秒會流失3公斤。經(jīng)過這樣的計算,我們會發(fā)現(xiàn),僅僅一年,太陽風就從太陽風吹走了超過10萬噸的大氣。

在這種情況下,大氣對人類如此重要,為什么我們的生命還沒有受到影響?那么久以來,地球的大氣還沒有消失呢?

其實,這是因為地球磁場的保護和地球大氣中氣體的動態(tài)平衡。

地球磁層距離大氣頂部有600-1000千米,它的“厚度”可以延伸到邊界的磁層頂,距離地面約5-7萬千米 。因為太陽風都是帶正電荷的氫離子,這些帶電的氫離子從太陽到達距離地球70,000千米的地方,會與地球磁場發(fā)生碰撞,因此會沿著磁力線,或者從地球上吹到別處,或者被帶到地球南北兩極。

我們常常在網(wǎng)上看到南極光和北極光,其實它們就是太陽風中帶電粒子進入地球大氣層的痕跡。由此可以看出,地球磁場的存在,是保護我們大氣不被太陽風吹散的最根本原因。

根據(jù)大氣中的氣體動態(tài)平衡,處于散逸層,高度超過1千千米時,氣體是非常稀薄的,每立方厘米只有約2個氣體分子。由于大氣的最外層,這里的空氣受到的引力非常小,一些空氣分子很容易擺脫地球引力的束縛,逃入太空。

但火山噴發(fā)出的氣體、植物光合作用和代謝所釋放的氣體、隕石、彗星等進入地球大氣層時摩擦燃燒產(chǎn)生的氣體、地球的引力所捕捉太空中的微量氣體等等,這些都能使地球夠獲得一定的大氣。因此,地球大氣中的總量基本是能夠保持不變的。

這樣看下來,是不是想到了質量守恒定律,無論地球發(fā)生了何種變化,其總質量最后還是不變的。自然也是守恒的,所以,與其想那么多,不如珍惜好當下,保護我們賴以生存的地球。

對此,你怎么看呢?歡迎來評論區(qū)留言。

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