我們居住的地球現在是在膨脹還是在縮小?

2022年01月21日12:32

  1月21日消息,據國外媒體報導,地球與周邊太陽系一直是“禮尚往來”的關係。舉例來說,在太空中四處穿梭的塵埃會不斷以流星的形式轟擊地球,而地球大氣中的氣體也會不斷散逸到太空中。

  既然地球一直處在有虧有得的狀態中,那麼地球到底是在膨脹、還是在收縮呢?

  由於地球上的氣體會散逸到太空中,地球——或者更準確地說,地球大氣層是在不斷收縮的,不過收縮得並不多。

  行星通過吸積過程形成,即太空塵埃不斷相撞、逐漸累積成質量較大的天體。地球約45億年前誕生之後,吸積仍在小規模繼續,以流星和彗星的形式不斷加入到地球的質量中。

  但一旦行星形成後,另一個過程又會隨之開始——大氣會開始散逸,這一過程有點類似於蒸發,不過尺度不同。大氣中的氧原子、氫原子和氦原子可以從太陽吸收足夠的能量,然後從大氣中逃逸出去。

  那這些過程會對地球整體質量造成怎樣的影響呢?科學家只能做個大概的估測。

  目前只能進行理論研究,因為很難實時測得地球的質量,我們掌握的地球重量不夠精確,無法看出地球質量是增是減。

  但通過觀察流星的發生率,科學家估測,每年約有16500噸流星撞上地球、增添到地球質量中,約合1.5座埃菲爾鐵塔。與此同時,科學家又利用衛星數據估測出了大氣逃逸的速率,約為82700噸,相當於7.5座埃菲爾鐵塔。這意味著地球每年會損失大約66100噸的物質。雖然聽上去很多,但從整個行星的尺度來看,這其實只是很小、很小、很小的一部分。

  科學家利用過去一百年間的大氣逃逸估算量推算得出,損失的大氣若無法得到補充,按每年損失6萬噸大氣來算,大約50億年後,地球大氣便會損失殆盡。

  不過,海洋活動以及火山噴發等過程都可以補充地球大氣,因此實際可能要耗費約15.4萬億年,地球才會徹底失去所有大氣。這個時間相當於宇宙壽命的100倍,更何況早在此之前,受太陽演化影響,地球就已變得不再宜居了(太陽預計在50億年之後轉化為紅巨星)。所以從長期來看,大氣逃逸根本不算什麼問題。

  總之,我們在為地球的慷慨鼓掌叫好時,也大可以放下心來:地球體積的縮小不會對地球生命造成任何影響。(葉子)

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