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第26章 难以逃逸的地球大气
地球上空的大气在天空中自由运动。它们能够摆脱地球引力束缚,逃逸到星际空间去吗?回答是肯定的,又是否定的。
说是肯定的,因为确有极其微量的高层大气分子,能挣脱地球强大的引力而逃走;说是否定的,因为绝大多数的大气分子,是逃不出地球的。相反,从星际空间撞入地球并在大气层中烧毁的流星体,反而比逃走的大气还要多些。
通过计算知道,如果向上抛的速度达到每秒11.2千米时,虽然物体在上升过程中,地球的引力会使这个物体的速度逐渐减慢;但由于这种引力也同时在不断变小,以致它永远不可能使这个物体的上升速度变为零。那么这个物体将摆脱地球的吸引力,而永远告别地球而去。这个每秒11.2千米的速度,就是地球上的“逃逸速度”。地球上的气体分子和原子,永远处于不停的运动之中。它们运动的速度各不相同,甚至相差很大。这种速度只是分子的平均速度。实际上有半数分子的运动速度比这大。有的大一倍,有的大两倍,有的运动速度就超过了每秒11.2千米,当然这只占极小的一部分。
在底层大气中,由于分子密度极大,它们在运动中经常会相互发生碰撞,运动速度就会慢下来。所以,即使原是一些速度快的分子,实际也是不可能逃出地球的。但在高层大气中情况就不同了。强烈的太阳辐射,会把分子中的很大一部分激发极高的能量和很大的速度。同时,高层大气极其稀薄,分子之间碰撞的机会也很少。所以在高层大气中的高速运动的气体分子,逃离地球的机会就很大。人类生活在大气底层,可以说没有大气就没有生命、没有人类。现在地球大气中,氮气占整个大气容积的78.09%,氧气占20.95%,其他的气体加起来仅占0.96%。这种大气成分,给地球上的所有生物都创造了一个适宜生长、繁衍的理想环境。