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大氣層為什么不向外太空飄散,為什么大氣層要包圍著地球

云知道不向外

【大氣層為什么不向外太空飄散,為什么大氣層要包圍著地球】太空中的氣壓和大氣是有壓差的，那么為什么空氣不會(huì)擴(kuò)散到太空中呢？大氣為我們提供了很多保護(hù)，沒有它我們就無法生存 。據(jù)估計(jì)，大氣層的厚度約為1000公里 。大氣分為平流層、對(duì)流層、中間層和暖層 。宇航員將會(huì)看到一個(gè)相對(duì)完整的大氣層 。乘飛機(jī)，你可以看到大氣的密度和顏色變化 。
為什么大氣層要包圍著地球、為什么不會(huì)飄散在宇宙中？

大氣層為什么不向外太空飄散,為什么大氣層要包圍著地球


大氣層是星球表面積蓄的一層氣體，地球的大氣層的主要成分是氮?dú)猓?8.1%）、氧氣（20.9%）以及其他少量的二氧化碳和稀有氣體 。由于地球合適的地理位置和適宜的溫度，地球上的氣體量還是比較多的，據(jù)估計(jì)，大氣層的厚度在1000千米左右 。大氣層又分為平流層、對(duì)流層、中間層和暖層，對(duì)流層是大氣層的最低層，集中了絕大部分的氣體 。
平流層是第二層，因?yàn)闅怏w對(duì)流明顯而得名，中間層和暖層這里就不做過多的解釋，有興趣的讀者可以自行百度 。那為何大氣不會(huì)飄散在宇宙中呢，以下是我的個(gè)人看法，如果有錯(cuò)誤，還望指正 。因?yàn)榇髿鈱拥臍怏w受到了地球引力的影響，就如同地球吸引月球那樣，將氣體牢牢的依附于自己的表面，大氣層為我們提供了諸多保護(hù)，倘若沒有大氣層我們就無法生存 。
太空和大氣層內(nèi)兩者之間有氣壓差，空氣為什么不向太空擴(kuò)散？
分子運(yùn)動(dòng)論知道引力和第一宇宙速度，就能明白大氣壓那么高卻不會(huì)逃入太空了嗎？其實(shí)還不行，因?yàn)橹荒苡萌f有引力解釋氣體被吸引在地球上不夠直觀，為什么氫氣就容易逃逸，而氧氣則會(huì)留在地球上呢？十九世紀(jì)是熱質(zhì)說向分子熱運(yùn)動(dòng)論的重大轉(zhuǎn)變過程，科學(xué)界漸漸接受了溫度其實(shí)是微觀粒子的運(yùn)動(dòng)在宏觀的表現(xiàn)，科學(xué)家對(duì)氣體運(yùn)動(dòng)的研究，也了解了我們看到的乖乖的氣體，其實(shí)都在不斷運(yùn)動(dòng)中，而且速度還不小！氫氧分子的運(yùn)動(dòng)速度這些氣體在分子因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)速度很高，所以它們都很活潑，而且在地球大氣層中，除了對(duì)流引起的風(fēng)和氣旋等運(yùn)動(dòng)外，還會(huì)受到太陽輻射的轟擊，這會(huì)讓它們的原子獲得極高的速度，最終將超過地球的環(huán)繞速度甚至逃逸速度，慢慢向太空逃逸！地球大氣層中就有一個(gè)逸散層，這里的大氣原子都因轟擊在高速運(yùn)動(dòng)中，所以它們的溫度很高，也非常容易逃逸！地球上每年都會(huì)因?yàn)檫@種狀況向太空逃逸幾十萬噸大氣，當(dāng)然也不需要擔(dān)心某天大氣會(huì)跑光，因?yàn)樵诖艌龅谋Ｗo(hù)下，這個(gè)逃逸量還不足以改變地球的大氣環(huán)境，因?yàn)榈厍虼髿饪偭扛哌_(dá)6000萬億噸，而每年從太空進(jìn)入地球的水和其它物質(zhì)也高達(dá)幾十萬噸，這些物質(zhì)的其中部分也會(huì)補(bǔ)充大氣，即使不補(bǔ)充，大氣層也跑不光，所以各位還是不必過于擔(dān)心！廣義相對(duì)論下的引力與時(shí)空其實(shí)在牛頓萬有引力中解釋地球?yàn)槭裁磿?huì)吸引住大氣，為什么又有大氣從地球逃逸是完全沒有問題的，但對(duì)于普通人來說完全不夠直觀，因?yàn)樾枰斫庖粋€(gè)天體引力的過程，但很多朋友仍然無法理解一個(gè)氣球?yàn)槭裁丛谡婵罩胁粫?huì)散開！因此我們?cè)谶@里引用一個(gè)廣義相對(duì)論的引力概念，大家一看就明白了！1859年法國數(shù)學(xué)家勒維耶在計(jì)算水星軌道時(shí)發(fā)現(xiàn)其觀測(cè)值和計(jì)算值有一個(gè)每百年38\太空中的氣壓和大氣之間有壓差 ?？諝鉃槭裁床粩U(kuò)散到太空？地球有厚厚的大氣層，地球表面的大氣壓力相當(dāng)于每平方厘米一千克力 。當(dāng)然，在八大行星中，大氣層并不是地球獨(dú)有的 。比如金星有一個(gè)大氣壓比地球高近90倍的大氣，從地球的一個(gè)大氣壓到金星的90個(gè)大氣壓到木星的幾千個(gè)甚至更高的大氣壓，但是真空大氣幾乎為零 。為什么這樣的高壓大氣不會(huì)被真空吸走？天體為什么能吸引大氣？古希臘人認(rèn)為世界由四種元素組成:土、水、氣和火 。四大元素中，土和水較重，自然位置在下，所以有向下的自然運(yùn)動(dòng) 。氣和火比較輕，自然位置在大地之上，所以有向上的自然運(yùn)動(dòng)！這是古希臘人對(duì)物質(zhì)的早期認(rèn)識(shí) 。其實(shí)也混淆了重力 。但是，關(guān)于引力的概念，開普勒在1500多年后發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律，仍然沒有搞清楚天體為什么會(huì)這樣運(yùn)行！牛頓搞清楚萬有引力之后，所有的天體運(yùn)動(dòng)都變得清晰了！而且開普勒的行星三定律可以通過萬有引力推導(dǎo)出來，化為定理 。當(dāng)然，這也不是什么壞事，因?yàn)槿祟惗昧艘婚T更深的科學(xué)！天體如何逃離地球？牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力后，就已經(jīng)在思考如何離開地球，因?yàn)榈厍蚴且粋€(gè)球體，所以只要在地球上以足夠高的速度運(yùn)動(dòng)，其圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的“離心力”就可以等于甚至超過引力，從而實(shí)現(xiàn)繞地球運(yùn)動(dòng)而不落回地球！當(dāng)然現(xiàn)實(shí)是一定要在一定的高度繞行，否則大氣層產(chǎn)生的阻力太大，無法保持這個(gè)速度！所以從這個(gè)“離心力”=引力的公式可以簡單的推導(dǎo)出，第一宇宙速度，也就是環(huán)繞速度，就是理想狀態(tài)下的速度，不考慮大氣阻力！如果繼續(xù)提高速度，可以達(dá)到第二宇宙速度！在實(shí)際操作中，大部分操作都是火箭快速送上高空離開大氣層，同時(shí)到達(dá)第一宇宙就是速度 。

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