¿Por qué la atmósfera de la Tierra no escaparía al espacio?

Ellos si.

El aire como lo conocemos es el gas atmosférico que se compone de 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno y 0.039% de CO2.

En general, para que cualquier gas escape del campo gravitacional de la tierra, deben poseer o ganar suficiente energía para cargarlos a la velocidad de escape de la tierra. Dicho esto, hay dos mecanismos, a través de los cuales las partículas atmosféricas se lanzan al espacio exterior.

Mecanismos térmicos

Los átomos y las moléculas en la atmósfera se calientan para que puedan escapar de la gravedad del planeta. Es una guerra de tirones entre la temperatura masiva de la atmósfera (Exosfera) y la gravedad de la tierra.

Por lo general, los gases más ligeros como el hidrógeno y el helio escapan fácilmente en comparación con las moléculas pesadas como el dióxido de carbono, esto se debe al hecho de que para una temperatura dada, la velocidad promedio de los gases más pesados ​​es menor que la de los más ligeros. Entonces, una molécula de gas ligero en la cola alta de la distribución de Maxwell escapa de la atmósfera con un esfuerzo mínimo.

Los átomos más pesados ​​pueden eliminarse mediante el proceso denominado escape hidrodinámico, donde hay un fuerte escape térmico de átomos más ligeros que mediante efectos de arrastre, es decir, la colisión entre los átomos más ligeros y más pesados, puede cargar los átomos más pesados ​​para escapar de las velocidades.

Mecanismos no térmicos.

La interacción entre los vientos solares y el campo magnético de la tierra también juega un papel clave en el transporte de partículas atmosféricas al espacio exterior.

Los iones en la atmósfera superior están atrapados por el campo magnético de la Tierra y se mueven a lo largo de las líneas de fuerza magnéticas entre los polos de la Tierra. Cuando estos iones chocan con los átomos neutros de los gases, pueden robar un electrón y volverse neutrales y escapar de el campo magnético y, por lo tanto, la atmósfera de la tierra … Este proceso se llama intercambio de carga.

Algunas líneas de campo magnético son tan anchas que se extienden por la corriente de alta velocidad de los iones del viento solar, las líneas estiradas no se vuelven hacia atrás y simplemente se abren en el espacio. Los iones en espiral de esas líneas escaparán al espacio como se muestra en La imagen de abajo.

Otro mecanismo donde la luz solar de alta energía (rayos UV y X) golpea moléculas de gran altitud en la atmósfera del planeta y las separa en átomos individuales o moléculas más pequeñas. Estas partículas más pequeñas tienen la misma temperatura que las moléculas más grandes y, por lo tanto, se moverán a velocidades más rápidas, posiblemente lo suficientemente rápidas como para escapar. Este proceso se llama fotodisociación.

Si un planeta tiene un campo magnético débil, como Marte, el viento solar puede eliminar una atmósfera a través de un proceso llamado pulverización catódica. Sin un campo magnético, el viento solar puede golpear la atmósfera del planeta directamente. Los iones de viento solar de alta energía pueden acelerar las partículas de la atmósfera a grandes altitudes a velocidades lo suficientemente grandes como para escapar.

A continuación se muestra un enlace de video que muestra la mayor parte de la atmósfera del cometa que es expulsada al espacio exterior por la eyección de masa coronal (CME) del sol. Nuestra tierra tiene un fuerte campo magnético para protegernos de la furia del sol, pero el pobre cometa no podía permitírselo. Este video no tiene nada que ver con la atmósfera de la tierra, ¡es genial!

TubeChop – https://youtube.com/devicesupport (00:52)

No tengo mucho que agregar, especialmente en comparación con las respuestas científicas ya proporcionadas, pero señalaré que, por lo general, las personas hacen esta pregunta debido a un malentendido del vacío.

Hay un fabricante de aspiradoras cuyos anuncios en los Estados Unidos a menudo los muestran sosteniendo una bola de boliche. Probablemente lo haya visto: la aspiradora está encendida, la manguera se toca con la bola de boliche, y la bola se puede levantar hacia arriba simplemente levantando la manguera.

Parece que ese vacío es lo suficientemente fuerte como para levantar una bola de boliche, desafiando la gravedad. ¿Derecho? Sabemos que la aspiradora en nuestro pequeño limpiador de alfombras es imperfecta en comparación con el espacio exterior, entonces, ¿por qué el espacio exterior no puede absorber todo el aire de nuestro bonito planeta azul?

He tratado de expresar lo anterior para que la percepción errónea (muy común) sea obvia. El “vacío” no es una fuerza. Es una falta de fuerza. En el caso de la bola de boliche, hay mucha más presión sobre el resto de la superficie de la bola que en el círculo donde se toca la manguera, por lo que la presión del aire básicamente está tratando de empujar la bola hacia la manguera.

¿Qué causa la presión del aire? ¡Gravedad!

A medida que te alejas de la fuente de gravedad (hacia el espacio exterior), la gravedad se reduce. La presión del aire baja.

Con una presión de aire más baja, se aplica menos fuerza hacia el vacío. (De hecho, no tienes que subir mucho para que esa aspiradora comercial pierda su agarre en la bola de boliche, porque la presión del aire es mucho más baja).

Recuerde que no hay una línea alrededor de la tierra con atmósfera en un lado y vacío en el otro. La atmósfera se vuelve cada vez más delgada a medida que te alejas. Entonces, la presión del aire baja y baja hasta que finalmente no tiene ninguno.

Es cierto que las moléculas de aire escapan de la superficie de la atmósfera, pero el número de partículas que escapan es muy bajo. Las moléculas de gas más comunes para escapar son hidrógeno y helio.

La razón principal por la cual pueden escapar al espacio es porque la velocidad de las moléculas se vuelve mayor que la velocidad de escape. Aunque la velocidad promedio del gas es constante, siempre están colisionando y puede ocurrir que después de la colisión una molécula obtenga suficiente energía cinética para escapar de la tierra.

También hay otros fenómenos que pueden conducir a esto, como los vientos solares que pueden expulsar partículas de la atmósfera, o una temperatura muy alta alrededor de 400–600k, que es posible en las partes exteriores de la atmósfera.

Hay muchas teorías dadas por varias personas si desea una explicación detallada, consulte este enlace.

Escape atmosférico – Wikipedia

Espero que esto ayude 🙂

Sí, se escapará una pequeña cantidad. Los elementos más ligeros tienen más probabilidades de escapar debido a sus altas velocidades térmicas. Sin embargo, el campo magnético de la Tierra puede protegernos de uno de los procesos de pérdida más significativos. Se cree ampliamente que esto explica por qué Marte tiene una atmósfera tan delgada; Su falta de magnetosfera permitió que el viento solar entrara en contacto directo con la atmósfera, lo ionizara y se lo llevara.

La misma razón por la cual las plantas, los animales, las rocas y los rascacielos no vuelan al espacio.

GRAVEDAD

Dicho esto, en realidad perdemos cierta cantidad de gases atmosféricos todos los días en el espacio exterior, especialmente los gases ligeros como el hidrógeno y el helio, porque son muy livianos y persisten en los extremos exteriores de la atmósfera y la fuerza de gravedad no es muy fuerte. en ellos.

Gravedad.

La luna tiene aproximadamente una sexta parte de la gravedad de la Tierra y, como resultado, casi no tiene atmósfera.

Sin embargo, es desconcertante que Marte, que es más o menos comparable a la Tierra en masa, no tenga atmósfera para hablar. Actualmente, los científicos especulan que si bien Marte en un momento tenía una atmósfera, se perdió como resultado de una catástrofe cosmológica. El sospechoso actual es una tormenta magnética gigante del sol.

Técnicamente, lo hace!

Todos los días, perdemos varias toneladas de gases atmosféricos. Pero esa pérdida es tan insignificante que no sentiremos la diferencia.

La gravedad mantiene la atmósfera en la tierra firmemente. Pero no es una bodega rígida. Debido a la absorción de energía y la colisión de moléculas, si las moléculas ganan una velocidad mayor que la velocidad de escape, entonces las moléculas de gas pueden escapar.

En realidad, vuela.

Perdimos grandes trozos de atmósfera cada año, debido al fuerte viento solar. Nuestro campo magnético nos protege un poco, pero no es un campo de protección todopoderoso, por lo que algunas líneas magnéticas enredadas terminan siendo barridas por el fuerte viento solar, llevándose un poco de masa de la atmósfera.

Entonces, incluso si la gravedad mantiene nuestra atmósfera, hay fuerzas cósmicas que conspiran contra nuestra respiración: escape atmosférico

Las cosas son peores con Marte: la misión de la NASA revela la velocidad del viento solar que destruye la atmósfera marciana

La atmósfera de la Tierra pierde misteriosamente oxígeno

El curioso caso de la atmósfera con fugas de la Tierra

La Tierra pierde 50,000 toneladas de masa cada año

Pero tenga en cuenta que la razón por la que la presión está ahí en primer lugar es por la gravedad. Experimentamos enormes cantidades de presión de aire aquí en la superficie de la Tierra porque hay una alta columna de aire que cae sobre nuestras cabezas.

Si no recuerdo mal, algunos modelos de la atmósfera primitiva de la Tierra incluyen hidrógeno, pero era demasiado ligero para quedarse. Entonces, en cierto sentido, tiene razón, pero aquí estamos 4 mil millones de años después con todos los gases que no flotaron en el espacio.

La atmósfera de nuestra tierra está compuesta de moléculas de gas y vapor. Todas estas moléculas

tienen masa y, como tales, todos sienten la atracción gravitacional de la tierra. Podrían escapar si tienen suficiente energía.

Solo mira este ejemplo:

La tierra estará más caliente tanto como esté más cerca del sol.

Afortunadamente, nuestra tierra tiene la masa y la distancia correctas para evitarla.

Fuente: British Broadcasting Corporation [Mundos de la ciencia (conocimiento)]

Imagen de: Jumanji

La presión puede hacer que los gases escapen de la atmósfera terrestre. Pero tiene que superar la fuerza gravitacional.

Durante la formación temprana de la tierra, hay un criterio llamado inestabilidad de Jeans donde se acumula una masa crítica de gases que contribuyen a un alto tirón gravitacional en la región. Si la atracción gravitacional creada no es suficiente para mantener los gases juntos, el gas escapará de la acumulación debido a la presión interna. Esto facilita la formación de planetas.

Todos los planetas pierden continuamente algunas de sus moléculas atmosféricas en el espacio: los muy enérgicos de cierto tipo pueden escapar si su energía es suficiente en relación con la energía de escape.

Algunos gases se reponen a través de otros mecanismos como el volcanismo y el impacto de un asteroide / cometa.

La gravedad tira hacia abajo en el aire al igual que hacia ti y hacia mí.

Dicho esto, algo de atmósfera se escapa al espacio. Pero para un planeta del tamaño de la Tierra, hay suficiente gravedad para mantenerlo en su lugar.

Marte solía tener una atmósfera mucho más densa que en la actualidad, pero debido a que su gravedad es solo un tercio de la nuestra, su atmósfera ha escapado principalmente al espacio.

Cada objeto en este universo se siente atraído por cualquier otro objeto debido a la fuerza. Esto se llama gravedad. Estamos presentes en esta tierra debido a la gravedad que nos está reteniendo. De la misma manera, la atmósfera y el aire son más ligeros, por lo que flota en el cielo pero no puede escapar de la gravedad de la tierra. Marte, que es un planeta relativamente más pequeño que la Tierra, perdió su atmósfera. (Por ejemplo: has mantenido una taza de té caliente sobre la mesa, lentamente se enfría, porque el calor se escapa del té). Este mismo proceso es aplicable en el espacio. La gravedad de Marte no pudo mantener su atmósfera y ahora está sin atmósfera.
Mientras que Venus, que tiene el tamaño de la Tierra, es capaz de mantener su atmósfera, ya que tiene una gravedad similar a la de la Tierra.
Entonces, es la gravedad de la tierra la que impide que el aire vaya al espacio.

La pregunta está mal redactada, pero se puede responder directamente:
Pregunta: ¿Por qué la atmósfera de la Tierra no escaparía al espacio?
Una respuesta: si la Tierra no tuviera un gran campo magnético que se extendiera al espacio cercano y desviara gran parte del viento solar alrededor de la Tierra.
Esa es una respuesta. Hay muchos otros

La gravedad de la Tierra es suficiente para retener el aire y el vapor de agua. Además, nuestro campo magnético evita que la radiación solar expulse la atmósfera. Esto puede haberle sucedido a Marte. Pronto se enfrió y perdió su campo magnético y su masa no es suficiente para retener una atmósfera y agua calentada por partículas solares altamente cargadas.

Lo hace. En particular, no retiene H2 o He, pero también pierde trazas de otros gases más ligeros y más cálidos. La Tierra deja una cola en el viento solar. Mantenemos la mayor parte de nuestra atmósfera debido a la magnetosfera. Y es por eso que Marte no tiene mucha atmósfera (carece de una). Esto es más importante que la gravedad.

Gravedad.

La atmósfera también está hecha con las mismas cosas que otros en el universo. Parece que el aire es demasiado liviano para permanecer en la tierra, por lo que suponemos que de alguna manera está pegado a la superficie, pero no es el caso, ya que la gravedad también atrae las cosas que forman la atmósfera, las más pesadas se quedan en el fondo y las más livianas. va arriba

Puedes ver este principio en acción si pones agua y aceite en el mismo recipiente.

La pérdida atmosférica es causada por muchos fenómenos, pero solo el hidrógeno y el helio se pierden en cantidades significativas, el oxígeno y el nitrógeno son demasiado pesados.
http://en.m.wikipedia.org/wiki/A …