宇宙每年「吸走」地球10萬噸大氣,為何至今不見大氣層變薄?想不到

地球的質量是相當穩定的，即使是發射到地球軌道上的衛星和火箭，最終會因為地球引力墜落。地球最大的質量損失來自逃逸的氫和氦，地球每秒鐘失去大約3公斤的氫，氫和氦分別以每年95000噸和1600噸的速度逃逸，這些元素太輕，無法被地球的重力鎖住在地球，往往會逃逸到太空中。

幾十億年來大氣層沒有因此變薄主要有兩個原因。首先，與地球大氣層的總質量相比，這點損失並不算什麼，地球大氣層質量雖然只有地球質量的百萬分之一，但總質量也是一個非常巨大的數字，約為5.5千萬億噸。其次，氫氣本身只佔空氣成分的比例只有0.0001%，即使全部失去，也幾乎不會影響大氣層，此外地球上氫的儲備豐富，以現在氫的逃逸速度，地球所有的氫元素被耗盡需要數萬億年的時間，而地球壽命也就只有50億年左右，所以即使等到太陽變成紅巨星的時候，這些逃逸的氫和氦也不會對大氣層有什麼影響。另一方面，氦則是另一回事，它雖然佔大氣體積的0.00052%，但它主要是從天然氣中通過一種叫做分餾的方法獲得的，考慮到氦對像核磁共振掃描儀這樣的設備至關重要，同時被用於冷卻超導磁體，因此氦在地球上越來越少了。事實上，有美國科學家曾反對美國政府在2015年之前以極低價格出售氦儲備的決定。

除了氫和氦，科學家現在還知道，地球大氣每天還會損失大量氧氣，氧氣流出事件被稱為「氣體噴泉」，是在極光活動期間從地球逃逸出來的。在極地地區的地球磁場的弱點區域就像一個漏鬥，把猛烈的太陽風引到大氣層頂部，這就導致了極光的出現，並將大氣中的氣體以極光噴泉的形式蒸發到太空中。在這些極光中，地球大氣中所損失的氧氣也是微乎其微的，而且光合作用有助於恢復氧氣。

因此，地球的大氣層不會很快消失，至少要等到太陽變成紅巨星的50億年之後，那時，膨脹的太陽會把地球大氣層蒸發得無影無蹤。當然，地球也不是光失去質量。天文學家估計，地球每年以宇宙塵埃的形式獲得約4萬噸的質量。宇宙塵埃是太陽系形成初期的微小巖石、金屬和其他碎片。