天到底有多高？人類在天上發現了什麼？地球上空比你想的有趣多了

2020-09-03 行走的黑洞

你知道地球是巖質行星嗎？它是人類生存的家園，地球上大部分的生命都生活在地球的表面，雖說人類已經實現了飛天的夢想，走出了地球開始探索宇宙，甚至看到了數百億光年之外的星空，但是對於地球本身來說，人類的了解卻顯得十分有限，尤其是對地球內部情形的掌握，有科學家曾通過地震波等探測手段，對地球的整體結構形成了一個大致的了解後，將地球的整個巖質球體分為三個部分，分別為地殼、地幔和地核。

在荀子的《勸學篇》中有這樣一句話：故不登高山，不知天之高也，不臨深谿，不知地之厚也，我們不難看出這段話中存在一個成語，即天高地厚，一般用來形容天地的廣闊和厚重，而人類只有了解到這一點，才會認識到自己的渺小和無知，其實天高地厚這個成語，也指恩德極其深厚，或者比喻事情的艱巨或複雜，在現實生活中，一般多為反語，用於貶義，例如某人不知天高地厚，來形容一個人無知、自大，不明事理，當人們使用這個成語評價他人時，是否想過以下問題，天有多高？地究竟有多厚？

對現代人來說，這一問題稱不上多麼複雜，大家只需百度一下，很容易就能得到一個較為科學的答案，它的直徑約為一萬兩千多公裡，相對來說，天的高度顯得複雜一些，畢竟氣體比較特殊，現代研究結果也已證明，地球一萬公裡以上的空間，仍然存在氣體的痕跡，最高極限為一萬六千公裡，或許大家會在教科書上或是其它有關的文獻上了解到大氣層的厚度約為1000千米，令人詫異的是有些文獻卻指出大氣層的厚度在2000到3000千米左右，也令人們感到十分困惑，究竟孰是孰非？這些厚度數據又是如何測量的？此外，人們還會在新聞中得知，某太空飛行器距離地球表面200-300千米高，已經成功的進入了太空，令人們不禁質疑，為何仍舊處於大氣層裡的太空飛行器也能稱為進入太空？

按照溫度的變化規律來看，我們的大氣層一共分為五層，包括對流層、平流層、中間層、熱層和散逸層，首先讓我們來了解一下不同高度的大氣層是如何測量的，由於測量不同高度的大氣層，需要人類或是飛行器能達到相應的高度，因此可以說測量不同高度的大氣層和人類航空太空飛行器的發展是緊密相連的，在18世紀人類發明熱氣球以前，通過爬山，科學家們發現大氣的溫度會隨著高度的上升不斷減小，於是有科學家根據高度和溫度的關係計算出大氣層的高度極限是30KM，這是因為超過30KM的大氣溫度會低於絕對零度，顯然它未能符合物理定理，

由於爬山所能上升的高度十分有限，最高也不過數千米，所以在人類發明了熱氣球後不久，就有科學家乘坐熱氣球，實際測量大氣的溫度，並發現直到10km左右的高空，大氣的溫度都是隨著高度的升高而降低的，而10km以上的高空，不僅氧氣過於稀薄，就連氣溫也顯得十分低，從而使得該時期，在沒有任何保護措施的情況下，科學家已然無法搭乘熱氣球前往更高的高度了，到了20世紀初，探空氣球的發明才為科學家們的相關科研活動提供了新的可能，1902年，法國和德國的科學家利用探空氣球幾乎同時發現，在超過10km的高空後不久，大氣的溫度並未一直降低，反而會有所上升，事實上這恰好是平流層的表現。

倘若我們將天定義為大氣層，你會發現上述問題就能引刃而解，所謂的大氣層是指籠罩在地表上空的濃密氣體，有著保溫的作用，再加上平流層中有著平均厚度僅為3毫米的臭氧層，它可吸收大量的紫外線，僅允許少量的紫外線透射進來，從而起到了殺菌的作用，隨著科技的發展，航空太空飛行器的相繼問世，不得不說，這些對於認知大氣層起到了很大的輔助作用，後來人類也逐漸得知，大氣層中的散逸層的高度相對較高，處於800km-3000km，散逸層是指大氣分子在該區域被宇宙射線與太陽輻射的共同作用下電離，故而有了足夠的能量可以逃逸出去，如果說散逸層是天的界線，鑑於100km高空以下的大氣佔據著地球大氣層總質量的99.99997%，從這裡我們不難看出，質量全部集中在卡門線以內，因此可以得出天有100km高這一結論。

事實上，地球上空遠比你想像中的有趣得多，例如，生活在非洲中南部的黑白兀鷲是目前人類已知飛得最高的鳥類，它們能飛行至11300米的高空，令人詫異的是1973年，在象牙海岸的首都上空，一架正在飛行的商業飛機撞到了一隻黑白兀鷲，竟致使自身的一個發動機毀壞；接下來，我將告訴你一則好消息，目前地球的臭氧層空洞正在癒合，從2016年開始，就有衛星圖像顯示空洞的臭氧層正在癒合，部分科學家推測，2060年，它可能會完全恢復；

你知道嗎？57歲的谷歌高管阿蘭尤斯塔斯曾創下最新跳傘記錄，他乘坐氦氣球升到了41419米的高空後，從該高度自由落體跳下，打開降落傘著陸，據報導，他當時1秒下降了367米，相當於超音速；地球上空75000米處，閃電精靈亦能現身於此，也稱鬼閃，它是一種發生在雷暴區域的奇特現象，因其速度太快，無法被人眼捕捉到，所以時常會有人誤以為它是不明飛行物，地球上空80000米處，在這裡，綠豆般大小的隕石與大氣摩擦燃燒後會形成流星，此外，形成於中間層的夜光雲，也會悄然出現；地球上空100000米處是錢學森的導師西奧多馮卡門定下的卡門線，它被大眾視為外太空與地球大氣層的分界線，從這裡再往上的區域是外太空，地球磁場會在這裡全力抵擋太陽風，美麗的極光也會由此誕生，對此，小夥們是如何看待的？歡迎在評論區下方留言，感謝觀看本期視頻，我們下期再見。

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