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地球到底是在膨胀还是在收缩?

摘要: 国外媒体报道,地球与周边太阳系一直是“礼尚往来”的关系。举例来说,在太空中四处穿梭的尘埃会不断以流星的形式轰击地球,而地球大气中的气体也会不断散逸到太空中。既然地球一直处在有亏有得的状 ...
地球到底是在膨胀还是在收缩?
地球到底是在膨胀还是在收缩?







国外媒体报道,地球与周边太阳系一直是“礼尚往来”的关系。举例来说,在太空中四处穿梭的尘埃会不断以流星的形式轰击地球,而地球大气中的气体也会不断散逸到太空中。既然地球一直处在有亏有得的状态中,那么地球到底是在膨胀、还是在收缩呢?

由于地球上的气体会散逸到太空中,地球——或者更准确地说,地球大气层是在不断收缩的,不过收缩得并不多。

行星通过吸积过程形成,即太空尘埃不断相撞、逐渐累积成质量较大的天体。地球约45亿年前诞生之后,吸积仍在小规模继续,以流星和彗星的形式不断加入到地球的质量中。

但一旦行星形成后,另一个过程又会随之开始——大气会开始散逸,这一过程有点类似于蒸发,不过尺度不同。大气中的氧原子、氢原子和氦原子可以从太阳吸收足够的能量,然后从大气中逃逸出去。

那这些过程会对地球整体质量造成怎样的影响呢?科学家只能做个大概的估测。

目前只能进行理论研究,因为很难实时测得地球的质量,我们掌握的地球重量不够精确,无法看出地球质量是增是减。

但通过观察流星的发生率,科学家估测,每年约有16500吨流星撞上地球、增添到地球质量中,约合1.5座埃菲尔铁塔。与此同时,科学家又利用卫星数据估测出了大气逃逸的速率,约为82700吨,相当于7.5座埃菲尔铁塔。这意味着地球每年会损失大约66100吨的物质。虽然听上去很多,但从整个行星的尺度来看,这其实只是很小、很小、很小的一部分。



科学家利用过去一百年间的大气逃逸估算量推算得出,损失的大气若无法得到补充,按每年损失6万吨大气来算,大约50亿年后,地球大气便会损失殆尽。



不过,海洋活动以及火山喷发等过程都可以补充地球大气,因此实际可能要耗费约15.4万亿年,地球才会彻底失去所有大气。这个时间相当于宇宙寿命的100倍,更何况早在此之前,受太阳演化影响,地球就已变得不再宜居了(太阳预计在50亿年之后转化为红巨星)。所以从长期来看,大气逃逸根本不算什么问题。

总之,我们在为地球的慷慨鼓掌叫好时,也大可以放下心来:地球体积的缩小不会对地球生命造成任何影响。

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2022-6-22 00:12
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