地球是在膨胀还是在收缩?

地球是在膨胀还是在收缩?

像任何好的礼物赠送者一样,地球不断地与周围的太阳系一起赠送和接受材料。例如,穿越太空的尘埃经常以流星的形式轰炸我们的星球,地球大气中的气体经常渗入太空。

那么,如果地球不断地释放物质,同时获取新的物质,它是在膨胀还是在收缩?

据美国宇航局弗吉尼亚州兰利研究中心研究大气逃逸的高级研究科学家纪尧姆·格罗诺夫说,由于地球向太空提供的气体礼物,我们的星球——或者更具体地说,大气层——正在缩小。然而,他说,我们并没有减少太多。

行星是由吸积形成的,或者当太空尘埃碰撞并越来越多地积聚成更大的质量时。格罗诺夫说,地球在大约 45 亿年前形成后,以流星和陨石的形式继续发生少量吸积,增加了地球的质量。

但是一旦行星形成,另一个过程就开始了:大气逃逸。格罗诺夫说,它的作用类似于蒸发,但规模不同。根据格罗诺夫的说法,在大气中,氧、氢和氦原子从太阳吸收足够的能量以逃离大气层。

那么这些过程如何影响地球的整体质量呢?科学家只能估计。

“当然,这仍然是研究,因为很难实时测量地球的质量,”格罗诺夫告诉 Live Science。“我们没有地球的重量来判断地球是在失去还是在获得所需的精确度。”

但通过观察流星的速度,科学家们估计每年约有 16,500 吨(15,000 公吨)——大约一座半埃菲尔铁塔——撞击地球,增加了它的质量,格罗诺夫说。

与此同时,科学家们利用卫星数据估计了大气逃逸的速度。“这大约是 82,700 吨(75,000 公吨)或 7.5 座埃菲尔铁塔,”格罗诺夫说。这意味着地球每年损失约 66,100 吨(60,000 公吨)。虽然这听起来很多,但在整个地球的背景下,“它非常、非常、非常小,”他说。

根据过去一百年建立的大气逃逸估计,格罗诺夫计算出,以每年 60,000 吨大气流失的速度,如果地球无法补充大气层,地球将需要 50 亿年才能失去大气层。

然而,海洋和其他过程,如火山爆发,确实有助于补充地球大气。因此,地球失去大气层需要超过 3,000 倍的时间——大约 15.4 万亿年。他说,这大约是宇宙寿命的 100 倍。但在此之前很久,由于太阳的演化,地球可能无论如何都无法居住,预计太阳将在大约 50 亿年内变成一颗红巨星。“所以从长远来看,大气层的逃逸并不是问题,”格罗诺夫说。

因此,虽然我们都可以称赞地球是一个优秀的慈善家,慷慨地将大气中的气体送入太空,但我们也可以放心,地球缩小的规模不会危及地球上的生命。

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