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大气层为什么不向外太空飘散,为什么大气层要包围着地球

来源:整理 时间:2022-05-28 18:26:25 编辑:科技知识 手机版

太空中的气压和大气是有压差的,那么为什么空气不会扩散到太空中呢?大气为我们提供了很多保护,没有它我们就无法生存。据估计,大气层的厚度约为1000公里。大气分为平流层、对流层、中间层和暖层。宇航员将会看到一个相对完整的大气层。乘飞机,你可以看到大气的密度和颜色变化。

为什么大气层要包围着地球、为什么不会飘散在宇宙中?

大气层是星球表面积蓄的一层气体,地球的大气层的主要成分是氮气(78.1%)、氧气(20.9%)以及其他少量的二氧化碳和稀有气体。由于地球合适的地理位置和适宜的温度,地球上的气体量还是比较多的,据估计,大气层的厚度在1000千米左右。大气层又分为平流层、对流层、中间层和暖层,对流层是大气层的最低层,集中了绝大部分的气体。

平流层是第二层,因为气体对流明显而得名,中间层和暖层这里就不做过多的解释,有兴趣的读者可以自行百度。那为何大气不会飘散在宇宙中呢,以下是我的个人看法,如果有错误,还望指正。因为大气层的气体受到了地球引力的影响,就如同地球吸引月球那样,将气体牢牢的依附于自己的表面,大气层为我们提供了诸多保护,倘若没有大气层我们就无法生存。

太空和大气层内两者之间有气压差,空气为什么不向太空扩散?

分子运动论知道引力和第一宇宙速度,就能明白大气压那么高却不会逃入太空了吗?其实还不行,因为只能用万有引力解释气体被吸引在地球上不够直观,为什么氢气就容易逃逸,而氧气则会留在地球上呢?十九世纪是热质说向分子热运动论的重大转变过程,科学界渐渐接受了温度其实是微观粒子的运动在宏观的表现,科学家对气体运动的研究,也了解了我们看到的乖乖的气体,其实都在不断运动中,而且速度还不小!氢氧分子的运动速度这些气体在分子因为运动速度很高,所以它们都很活泼,而且在地球大气层中,除了对流引起的风和气旋等运动外,还会受到太阳辐射的轰击,这会让它们的原子获得极高的速度,最终将超过地球的环绕速度甚至逃逸速度,慢慢向太空逃逸!地球大气层中就有一个逸散层,这里的大气原子都因轰击在高速运动中,所以它们的温度很高,也非常容易逃逸!地球上每年都会因为这种状况向太空逃逸几十万吨大气,当然也不需要担心某天大气会跑光,因为在磁场的保护下,这个逃逸量还不足以改变地球的大气环境,因为地球大气总量高达6000万亿吨,而每年从太空进入地球的水和其它物质也高达几十万吨,这些物质的其中部分也会补充大气,即使不补充,大气层也跑不光,所以各位还是不必过于担心!广义相对论下的引力与时空其实在牛顿万有引力中解释地球为什么会吸引住大气,为什么又有大气从地球逃逸是完全没有问题的,但对于普通人来说完全不够直观,因为需要理解一个天体引力的过程,但很多朋友仍然无法理解一个气球为什么在真空中不会散开!因此我们在这里引用一个广义相对论的引力概念,大家一看就明白了!1859年法国数学家勒维耶在计算水星轨道时发现其观测值和计算值有一个每百年38\

太空中的气压和大气之间有压差。空气为什么不扩散到太空?地球有厚厚的大气层,地球表面的大气压力相当于每平方厘米一千克力。当然,在八大行星中,大气层并不是地球独有的。比如金星有一个大气压比地球高近90倍的大气,从地球的一个大气压到金星的90个大气压到木星的几千个甚至更高的大气压,但是真空大气几乎为零。为什么这样的高压大气不会被真空吸走?天体为什么能吸引大气?古希腊人认为世界由四种元素组成:土、水、气和火。四大元素中,土和水较重,自然位置在下,所以有向下的自然运动。气和火比较轻,自然位置在大地之上,所以有向上的自然运动!这是古希腊人对物质的早期认识。其实也混淆了重力。但是,关于引力的概念,开普勒在1500多年后发现了行星运动三定律,仍然没有搞清楚天体为什么会这样运行!牛顿搞清楚万有引力之后,所有的天体运动都变得清晰了!而且开普勒的行星三定律可以通过万有引力推导出来,化为定理。当然,这也不是什么坏事,因为人类懂得了一门更深的科学!天体如何逃离地球?牛顿发现万有引力后,就已经在思考如何离开地球,因为地球是一个球体,所以只要在地球上以足够高的速度运动,其圆周运动产生的“离心力”就可以等于甚至超过引力,从而实现绕地球运动而不落回地球!当然现实是一定要在一定的高度绕行,否则大气层产生的阻力太大,无法保持这个速度!所以从这个“离心力”=引力的公式可以简单的推导出,第一宇宙速度,也就是环绕速度,就是理想状态下的速度,不考虑大气阻力!如果继续提高速度,可以达到第二宇宙速度!在实际操作中,大部分操作都是火箭快速送上高空离开大气层,同时到达第一宇宙就是速度。

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