沒有大氣層地球會怎樣?水在45度就沸騰,晝夜溫差70度?

2021-01-12 關注未來世界

#科學了不起#

秋高氣爽,抬頭仰望這片美麗的藍天白雲,令人心曠神怡。因為空氣中的顆粒物特別擅長散射藍光,所以地球的天空和海洋都是美麗的藍色。火星的空氣成分和漂浮的顆粒物都跟地球不一樣,火星的天空是黃褐色的。

大氣層對地球的意義太重要了,遠遠超過了它的顏值。大氣層為地球擋住了來自太空的致命輻射和無數小行星的侵擾。

並不是每個行星都像地球這樣幸運地擁有大氣層。宇宙空間並非空無一物,太陽表面散發的等離子體形成高速流動的「太陽風」,速度達到每秒200-800 公裡(每小時72-288萬公裡),這個速度非常驚人,要知道,地球圍繞太陽公轉的速度只有每秒30公裡,太陽風的速度比地球公轉的速度快了十幾倍。太陽風隨時可能把地球的大氣層吹走,是地球內在的磁場幹擾了太陽風的流向,保護著大氣層。

假如有一天,地球磁場消失了,太陽風很快會剝離我們的大氣層。地球會變成什麼樣?

我們身邊的鄰居火星就是很好的例子,它在很久以前也曾擁有大氣層,但在40億年前,發生了一場翻天覆地的變故,它的大氣層受到了嚴重的破壞,現在只剩下一層稀薄的大氣,厚度和密度都僅有地球大氣的1/10。現在的火星看上去怎樣呢?只不過是一塊沒有生命氣息的、冷冰冰的巖石。

假如地球失去大氣層會怎樣呢?

首先,我們會感到非常安靜,因為聲音是藉助空氣傳播的,沒有了空氣我們就聽不到任何驚叫和呼喊。如果在科幻作品裡看到人們在沒有空氣的環境裡對話,其實是不科學的。

我們再也看不到朗朗晴空、藍天白雲,也看不到美麗的晨曦、晚霞,白晝的天空可能是白茫茫的,也可能像火星那樣是黃褐色的。天上也不會有飛機、飛鳥,失去了空氣的支持它們都飛不起來。

因為氣壓降低,地面上所有的液態水,無論是河流、湖泊還是大海,在很低的溫度下就會沸騰。如果氣壓降低到珠穆朗瑪峰頂的水平,液態水在73度就會沸騰;如果氣壓降低到火星的水平,液態水在45度就會沸騰。沸騰的液態水迅速散失到太空裡,地面逐漸失去勃勃的生機,也失去調節氣溫的能力,白天在太陽照射下極度炎熱,夜間沒了陽光就會極度寒冷。以火星為例,那裡晝夜溫度相差70攝氏度。

如果還有人類幸運地活了下來,那麼他們的生活也會十分艱難,他們必須想方設法維持呼吸、防止被太陽曬傷,他們每時每刻都離不開氣壓防護服、氧氣面罩、防曬霜。

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    這在地球物理學上稱為「可見光窗口」。這 實在是一個令人驚奇的現象。因為如果沒有這一奇特的窗口,大氣層將對所有電磁波一視同 仁,一概隔絕,則地面將成一片黑暗世界,不見天日。一切生命現象將一概化為烏有。對於 頻率較紫光略高的紫外線,大氣則只將其大部分吸收,卻容許少量通過,這一點也有重要意 義。太多的紫外線會傷害眼睛和皮膚,並引起癌變,但少量紫外線則為人體所必需。
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    如果說,地球的磁場被中斷了,並讓強大的太陽風帶走我們的保護「屏障」,那麼地球會立即變成一個沒有生命的大沙漠嗎?大氣層對我們的星球有多重要?我想是不言而喻了吧。儘管如此,它的大氣層並沒有完全消失,也就是說,它仍然有一個非常薄的層,其密度大約比地球的密度低100倍。然而,你有沒有聽說過我們在火星上發現的生命呢?當地球的大氣層消失時,地球究竟會發生什麼?是的,這不是一個令人快樂的結局。沒有了地球的大氣層,它將突然變得非常「安靜」,你不會聽到任何聲音,這是因為聲波來源於空氣中的振動,進行傳播的。
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