Воздух - это смесь газов. Исходя из специфики поведения вещества в газообразном агрегатном состоянии, ничто не должно помешать газам уходить в открытый космос. Там вакуум и это было бы логично. Есть же, например, вакуумные сборщики пыли на Земле...
Но всё-таки почему-то космос до сих пор не высосал весь воздух с Земли. Более того, на некоторых планетах всё случилось именно так - смесь газов испарилась в космос, а заодно утащила с собой водород и лишило планету воды (а заодно и жизни).
Удивительно, но несмотря на кажущуюся простоту поставленного вопроса, это довольно серьезная научная проблема. Первый ответ, который напрашивается - ну куда это газы улетят, если на них действует сила тяготения. Это и так, и не так одновременно. Факторов значительно больше.
По-научному это явление называется диссипация атмосферы планеты или планетарный ветер.
Диссипация атмосфер планет - это потеря газов атмосферой планет вследствие их рассеяния в космическом пространстве.
Некоторое количество воздуха с Земли регулярно теряется в космическом пространстве. Основной механизм тут - термальный.
Как мы уже обозначили выше, самое логичное и правильное описание явления - действие притяжения планеты на частички газа. Но это притяжение имеет некоторую силу. При этом, как мы помним, скорость движения частиц газов зависит от количества их энергии и от температуры среды. Но даже без дополнительного нагрева тепловое движение присутствует и оно тут не то, чтобы полезно.
Чем выше мы поднимемся, тем менее плотной становится атмосфера. Там тепловому движению практически ничего не мешает и в какой-то момент частица может уже развить критическую скорость и выскочить за пределы поля тяготения. Такая критическая скорость называется скоростью ускользания.
Следующий момент - наличие "подходящего" магнитного поля на планете. На атмосферу может оказывать влияния солнечный ветер. Это поток частиц, который испускает Солнце вместе с энергией. Этот поток частиц способен постепенно буквально сдувать атмосферу, отталкивая её от планеты посредством ионизации, и если нет такого магнитного зонтика, то ветер может оказывать неприятное влияние.
Если заговорили про магнитное поле, то куда уж деться от электрического. Частицы могут электролизовываться из-за ряда факторов. Накопление положительного заряда приведёт к тому, что некоторые из частиц начнут выталкиваться за пределы атмосферы.
Зная все основные механизмы мы можем теперь примерить это на Землю.
Удивительно, н овсе они оказывают влияние и на нашу планету. Но атмосфера остаётся на Земле благодаря тому, что каждый из факторов не критичен. От солнечного ветра планету защищает магнитное поле. Температура не столь критична. Размеры планеты вполне себе компенсируют оказываемое влияние. Сила притяжения у такой планеты высока. При этом атмосфера и правда регулярно ускользает в космос.
Другое дело, что атмосфера восстанавливается. Кислород почти не улетает, а водород получается при испарении воды и недр планеты. Прочие газы находятся в связанном состоянии и выделяются интенсивнее, чем расходуется.
Марс, имея меньшую, чем Земля, силу притяжения, из-за диссипации атмосферы потерял большую часть своей атмосферы и воды. Венера - без магнитного поля, но обладающая мощной, почти земной гравитацией, хорошо держит атмосферу, но почти вся вода была разложена ионизирующим излучением и потеряна. Земля же избежала этих проблем.
---
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи!
👉💖 Ставьте лайки материалу, чтобы поддержать проект.
✅ Подписывайтесь на ДЗЕН (!!!) и обязательно читайте статьи целиком!