地球是在變大還是變小?其實氣態物質時刻都在逃逸,但它仍在變大

2020-09-15 科普大世界

地球是運行在太陽系中的一顆星球,它會變重或者變輕,或者說會變大和變小嗎?
地球的質量被認為高達59萬億億噸,它已經形成了46億年,那麼它的質量一直就是這麼大嗎?如果質量不是恆定的,那它是一直在增加重量持續變大呢?還是減少質量持續變小呢?

這是一個有趣的問題,不仔細分析的話還真不好回答,因為地球上的物質其實有增有減,將地球大氣層物質也算在內的話,那麼隨著地球的軌道上的運行,地球大氣層外圍的空氣分子總是會散逸到太空中,可以說時刻都有空氣分子被地球丟掉,每天有幾百幾千噸的大氣被以這種方式逃逸了太空中,只這樣看的話,那麼地球上的物質是處於減少中的。

但是地球也是有自己的引力的,它在軌道上運行的時候,也會捕獲一些來自太陽等天體的空氣分子,有極光現象,就是地球磁場吸引的太陽風粒子,因此地球在丟失一些空氣分子的同時,也會捕獲一些空氣分子,而地球上的一些植物,以及一些化學現象也能產生一些氣體,所以地球的大氣層總體來看可以長期保持不增不減的狀態。

又因為地球是一個有足夠引力的星球,因此地球又可以吸引軌道附近的小行星降落到地球上,這是地球質量增加的一個關鍵因素,因為地球表面的物體不會自動跑到外太空,而人類發射的太空飛行器的重量是很小的。所以進入大氣層的小行星,掉到對面上的隕石都會給地球增加重量。有人測算認為光是每年掉到地球上的隕石的重量就高達1000到1萬噸,也有人認為是平均每年在10~20萬噸左右。

在氣體分子和隕石給地球增加重量之外,太陽光的照射理論上也會給地球增加質量,因為。太陽光作為一種光能照射到地球上的時候就會被地球吸收,其中有一部分會通過植物的光合作用吸收變成物質,不過這樣的物質增量微乎其微,對地球的增重作用可以忽略不計。

但不管怎樣,在地球的引力作用下,隕石和空氣分子的獲取都可以為地球增加重量,現在每年降落到地球上的隕石雖然並不多,但每年給地球增加成千上萬噸的質量還是很輕鬆的。而在遠古時期,特別是在地球剛形成的時候,小行星隕石撞擊地球的頻率比現在大上萬倍,因此越是在遠古時代,地球質量增加得越多。

在6500萬年前。一顆大型小行星的撞擊滅絕了恐龍等很多動物,科學家估計這個小行星的直徑在8公裡左右,重量在8000億噸左右,它降落到地球上之後,所有的物質基本都留在了地球上,這就等於地球一下子增加了8,000億噸的物質。

所以總體來看,地球上的物質量一直是在增加之中的,也可以說地球一直在變大,只是地球本身的質量十分巨大,增加的物質量相對於地球總質量來說十分微小,1000年之中也不過增加1,000萬到1億噸左右,不足地球總質量的十萬億分之一,所以我們根本看不出來罷了。

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