太空是真空,为什么不会把地球的空气抽走?( 二 )


太空是真空,为什么不会把地球的空气抽走?

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从这个情况来看,问题中所说的地球的大气没有被真空吸走就是合情合理的了,但是在大气层与真空交界的地方,还是有一些空气会散逸到宇宙中的 。那么这又涉及到另外一个问题,就是如果地球上的空气不断向外散失的话,地球上的空气会不会越来越少?如果只发生这种现象的话,当然会越来越少,但是地球在前进的过程中也在不断的捕捉空气分子,比如在周期性运动中散失在轨道上的空气分子,以及太阳吹向地球的一些太阳风物质等等都会被地球捕获,所以地球在失去一些空气的同时又补充了一些空气,其丢失和获取基本达到一种对等的平衡,并且丢失和获取的量相对于整个大气层来说都是极少的,所以地球的大气层基本维持着不变的状态 。
首先真空本身并没有什么吸力真空之所以表现得有“吸力”,恰恰是因为在地球环境中存在的大量的空气所导致的 。这种现象一度被命名为“自然厌恶真空”,因为当时的人压根不明白什么是大气压,因为人体内外气压平衡因此是无法轻易感知到大气压的存在的 。但如果你把一个物体内部的空气尽可能排除,那它现在就会受到气压的影响 。
历史上第一个重要的关于真空和大气压存在的演示实验是在1654年由德国物理学家奥托·冯·居里克做的一项物理学实验,该实验被称为马德堡半球实验,而实验使用的两个半球如今依然保存在慕尼黑的德意志博物馆中 。
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太空是真空,为什么不会把地球的空气抽走?

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【太空是真空,为什么不会把地球的空气抽走?】马德保半球实验纪念雕塑
行星大气的逃逸宇宙空间中的物质稀少,一是因为宇宙广大,二则是物质聚集在一起形成了恒星和行星等等,呈现出非均匀分布的状态 。而它们之所以会聚集在一起,是因为万有引力的作用,如果它们要逃逸,首先就要对抗万有引力,而真空本身对物质并没有任何真正的作用力存在 。
太空是真空,为什么不会把地球的空气抽走?

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由于气体分子的运动速度通常都比较快,所以一颗行星是否能保留住它的大气层,主要取决于行星的质量,比如月亮就因为太小了,月亮上曾经存在过的气体分子都逃逸到太空中去了 。而火星虽然质量比较高,但一方面它缺乏磁场难以抵挡太阳风的侵袭,另一方面质量还不够高,因此火星只保留了很少的大气,大多数气体最终还是散失到太空中去了 。
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在太空环境中,火星大气的气体逃逸情况 。(图/NASA)


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