太空是真空,为什么不会把地球的空气抽走?


太空是真空,为什么不会把地球的空气抽走?

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这是一个特别好的问题!
简单的回答是:因为地球有引力,比如越高的地方空气越稀薄,这就是地球的引力的结果 。
但是这样的回答很显然是不完整的,比如,月亮也有引力啊,月亮就没有大气层,也就是没有空气,那么是不是月亮的引力不够强呢?不完全是!水星的质量就大得多,但是也没有空气,很显然它形成的时候各种化学反应也一定会产生很多空气,但是现在都没有了 。
事实上,由于空气是气体,总是会向压力小的区域扩散,如果只靠地球的引力,地球的空气迟早都是会被真空吸光的 。压力就是由于空气分子具有一定的温度,分子就会运动,运动就产生了压力 。即使在离地面很高的地方,由于太阳光的照射和太阳风的高能粒子的轰击,加热的效果也足以让气体分子运动起来 。那么,地球已经有了几十亿年的历史了,为什么还有这么丰富的空气让地球上的生命繁衍呢?
其根本原因就是地球有足够强的磁场,一方面阻止了太阳风(带电粒子)对地球大气层的直接轰击,另外,地球磁场束缚住的来自太阳风带电粒子所形成的电离层就是地球的大气的天然屏障,对地球的大气层产生了一个压力,所以地球并没有直接暴露在真空环境中,然后再依靠地球自身的引力就把地球的大气留在地球的上空了 。
火星是太阳系内最接近地球环境的一个行星,这也是为什么火星“移民”这么热的原因 。但是火星上的大气已经很稀薄了,也因此其表面也没有液态水 。但是以前火星上肯定不是这样的,水和空气应当特别丰富 。火星变成了今天这么惨的情况,就是由于它的磁场基本上消失了,于是失去了它最重要的保护 。希望我们的地球最终不要变成这样!
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这个问题的答案其实只有一个原因,就是强大的地球引力 。因为地球引力的存在,它吸附了厚度达一百公里的大气层,如此多的空气被吸附在地球表面上空一百公里的厚度,下面的压力也是相当大的,那么就出现了我们常说的大气压 。
太空是真空,为什么不会把地球的空气抽走?

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在海平面的位置,大气的压力为一个大气压,所以我们能看到诸如马德堡半球的一些现象,就是被抽空空气的东西,开个孔的话会立即进入许多空气,但是空气并不是被吸进去的,而是大气压将空气压进去的,之所以会有这种现象,也正是由于地球的引力给大气层施加的作用,压力的不同带来了空气的流动性,地球上的风也是这样形成的 。
太空是真空,为什么不会把地球的空气抽走?

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所以,这些也都正是地球的引力吸附了大气,带来了大气压力,而在厚达一百公里的大气层中,不同高度的气压又是不一样的,这在水的沸点上就能看出来,在海平面高度一个大气压之下,水的沸点是一百度,但是在青藏高原上,大气压就没有那么大了,水的温度达到七八十度就可以沸腾了,高度再提升的话水的沸点会更低,这就是因为高度越高气压越低,当到达大气层的顶端的时候,那么大气的压力也就不存在了,那么既然大气的压力不存在了,当然就不会被所谓的真空吸走了,所以大气的顶端不会出现空气被吸走的现象,而是会发生空气散逸的现象,就是空气由于原子间的斥力而变得更加蓬松,向真空中散失,所以大气层的顶端又叫做散逸层 。


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