危險訊號? 太陽正在剝離地球的氧氣, 科學家: 每年損失大氣10萬噸
導讀:地球的大氣層並非一成不變,每年都會有高達十萬噸的大氣分子竄入
太空
,那麼數十億年下來,為什麼地球的大氣層一直都沒有變薄呢?
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地球大氣層的總質量高達5。5千萬億噸,總厚度超過了63萬千米,(狹義上是一千千米左右),主要成分是氮、氧、氬以及少量二氧化碳和稀有氣體。地球的大氣層從下到上依次分為對流層、平流層、中間層、熱層和散逸層,對流層的平均厚度為12千米,匯聚了大氣層的絕大部分氣體,是雨雪風雷形成之處。
平流層位於12到50千米之間,臭氧層便是在平流層阻擋紫外線。中間層在800千米之下,主要由氮氣和氧氣構成,對流運動強盛。熱層所在的範圍是80到800千米,受太陽短波輻射的影響,電離層也在該層內孕育而成。
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散逸層伊始於800千米處,然而其頂端並沒有嚴格的界定。
科學家
們甚至在距地表63萬公里處,發現了稀薄的氣體分子,該層溫度較高,氣體分子熱運動劇烈,具備較高的能量,且離地心十分遙遠,受到地心引力微弱,所以它們有很大的機率脫離地球,從而進入太空。當然了,散逸層熱運動只是大氣逃逸的一種方式,來自1。5億公里之外強烈的太陽風,同樣能夠剝離我們的高層大氣。
在逃逸的地球大氣之中,氫和氦佔據了絕大部分,因為它們的質量很輕,所以更加容易擺脫地球的引力。據科學家研究,地球每年逃逸的輕質量為95000噸,每年逃逸的害質量為16000噸,除了氫和氦的流失之外,地球上的氧同樣也會流失。
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在地球的南北極,由於磁場的厚度很薄,源自太陽的高能粒子得以順利進入大氣層之中,並將其中的大氣分子電離,於是形成了美麗的極光,氧氣便藉此機會以“氣體噴泉”的形式逃離。既然地球的大氣無時無刻不在進入太空,那為何它的規模一直都沒有減少呢?
地球重達60萬億億噸,大氣的質量上佔不到總質量的百萬分之一,而每年逃離地球的大氣,不過十萬噸,就算已經逃離了40億年,也就是400萬億噸,尚且不及大氣總質量5。5千萬億噸的1/10,所以它對地球大氣層厚度的影響並不算大。
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事實上地球大氣還會以各種方式不斷地生成,如海洋蒸發、生物活動、火山爆發等等,因此就算地球的大氣稍有流失,可想要全部流失完,就算等到太陽毀滅之時也不行。雖然我們大可不必為大氣流失而憂心,然而臭氧層空洞、溫室效應卻已經成為了人類當前亟待解決的大氣問題。
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