地球每天損失上千噸空氣,所以質量在下降?恰恰相反

地球每天損失上千噸空氣,所以質量在下降?恰恰相反

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地球的重量是一成不變的嗎?當然不是,只需要稍加思考,我們就會發現地球的重量每時每刻都在減少。

地球是一顆巖質行星,而在它的巖質表面之外是由引力所束縛的大氣,單位體積下的大氣質量是非常小的,但地球大氣的平均厚度可以達到12公里以上,所以將有所的大氣加在一起,質量就非常可觀了,預計地球大氣的總質量可以達到5。5千萬億噸。但這5。5千萬億噸的大氣並不會牢牢待在地球的引力範圍之內。

兩個物體之間的引力作用與二者的距離呈現反比關係,距離越遠,引力作用就越小,所以距離地表越遠的大氣,所受到的引力約束就越小,當達到一定高度之後,地球引力便無法再牢牢束縛住這些大氣,於是少量的空氣分子便會散逸到太空之中。說是少量,但其實也不算少,粗略估算,每天地球所損失的大氣可以達到上千噸。

地球每天損失上千噸空氣,所以質量在下降?恰恰相反

地球每天都會損失上千噸的大氣,且人類又經常把各種各樣的航天器送出地球,所以地球會變得越來越輕了?並不會。事實上地球不僅不會變輕,反而是在持續變重。

那麼到底是什麼在給地球增重呢?其實給地球增重的因素有很多,其一就是太陽光。本質上太陽光是一種能量,而我們通常會把能量和質量區別開來看待,但二者實際上是一回事。質量本質上是能量的一種表現形式,且二者可以相互轉化。當太陽光照射到地球之上後,植物吸收陽光,透過光合作用將這股能量轉化為自身的質量,只不過這些能量在轉化為質量之後,極為微小,以至於我們無法察覺。關於質量與能量之間相互轉化的關係,我們可以透過質能方程加以瞭解:E=mc∧2,也就是,能量=質量X光速的平方。

地球每天損失上千噸空氣,所以質量在下降?恰恰相反

光速為299792458m/s,光速的平方是一個極其巨大的數字,所以當能量轉化為質量之後,會變得極其微小。

如果反過來,是質量轉化為能量,那麼則會極其巨大,美國在廣島投放的那顆原子彈,實際上只通過核裂變反應造成了1克左右的質量損失,而就是這1克的質量在轉化為能量之後,顯現出了毀滅性的力量。植物透過光合作用將陽光的能量固化為質量,雖然極其微小,但也算是在為地球增重。

給地球增重的第二個因素就是宇宙中的微粒,地球每天的確都會損失掉上千噸的大氣,但地球也不是傻子,不會只丟不撿,作為一顆重達60萬億億噸的巖質行星,地球的引力也是不容小覷的,所以地球同樣會將一部分散逸到宇宙中的空氣分子在捕獲回來,同時還會撿回一些新東西。

地球每天損失上千噸空氣,所以質量在下降?恰恰相反

在地球上有一種美麗的天文景觀,那就是極光,而極光並不是地球自己的傑作,而是地球與太陽合作完成的。

太陽風是一種高能帶電粒子流,當它進入到地球磁場範圍之內後,會導致高層大氣分子或原子激發,從而產生絢麗的色彩。而這些被地球磁場所吸引的太陽風粒子也就成為了地球的一部分,所以地球的重量也會因此而增加。

無論是植物的光合作用,還是來自於宇宙的微粒,它們能夠為地球增加的重量是有限的,真正給地球增重的主力軍實際上是那些在宇宙中游離的小型天體。當那些小型天體因某種原因脫離了原有的執行軌道來到地球身邊時,會受到地球引力的影響,而向地球墜落。它們之中的大部分都會在於地球大氣的摩擦中消失殆盡,只有一些體型較大的傢伙能夠最終墜落地表,成為我們所說的隕石。

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一些天文學家估算,每天被地球引力捕獲的小行星總重可以達到5萬噸以上,而它們之中真正能夠墜落地表的是寥寥無幾,大多數都因體型過小而在大氣中燃燒殆盡了。

不過話說回來,雖然有這麼多的宇宙物質在為地球增重,但並不足以給地球的質量帶來本質上的影響,因為地球重達60萬億億噸,哪怕是數千年,質量的增加仍不過九牛一毛,更何況地球還在不斷損失質量。最後,我們再來說說這些給地球增重的隕石,它們之中雖然只有很少的一些能夠到達地表,但也並不是所有的隕石都價值不菲,根據隕石的來源和質地不同,價值也存在著天壤之別,比如價值最高的月球和火星隕石,可以達到每克30000元人民幣,而風化程度較高的沙漠隕石,每克1元也無人問津。