¿Pueden los gases de la atmósfera superior escapar al espacio exterior y viajar lejos de la Tierra?

Si. Aparte del viento solar, unas pocas partículas en cualquier sistema siempre lograrán tener una energía cinética mayor que otras, algunas tendrán menos. Piense en ello como hervir una olla de agua; Algunas de las partículas que están más calientes (se mueven más rápido) se evaporarán. Y cuanto más caliente es el agua, más rápido sucede.

Incluso cuando el agua no esté hirviendo, tendrás partículas que tienen más energía, suficiente para escapar a la atmósfera. Lo mismo con la ropa mojada. Si esto no sucediera, su ropa nunca se secaría, esa piscina de agua en el piso nunca desaparecería, su orina nunca saldría vapor, etc.

Es básicamente lo mismo que sucede en la atmósfera. Lo que pensamos como temperatura es solo la velocidad de las partículas en el sistema, chocando entre sí, pasando su energía (velocidad (energía cinética)) alrededor … Como una mesa de billar realmente complicada. Por ejemplo, la partícula 1 golpea a p2 y le da un impulso, luego p3 golpea a p2 y le da otro impulso, luego p4 le da a p2 OTRO impulso y sale volando hacia el espacio exterior.

Las partículas en el borde de la atmósfera no están fuertemente unidas a la Tierra … por lo que no es tan difícil escapar, ya que la gravedad se debilita a medida que avanzas.

Sí, lo hacen, pero en una tasa bastante baja en comparación con otras ubicaciones en el sistema solar

El viento solar intenta constantemente eliminar la atmósfera de cualquier lugar donde la encuentre. El campo magnético de la Tierra limita la cantidad que elimina de la Tierra.

Este es Marte con un campo magnético mucho más débil, por lo que pierde la atmósfera mucho más rápido que la Tierra.

Incluso Júpiter y Saturno con sus campos magnéticos mucho más fuertes pierden algo de atmósfera por el viento solar.

Venus tiene un flujo extremadamente delgado de su atmósfera tan lejos del sol como la órbita de la Tierra.

¿Pueden los gases de la atmósfera superior escapar al espacio exterior y viajar lejos de la Tierra?

Si. Algunas moléculas son lo suficientemente enérgicas como para dominar la gravedad por sí mismas. Algunos necesitan un pequeño empujón del viento solar. En particular, las moléculas y elementos más ligeros, como el helio, pueden hacer esto, por lo que el helio no es un recurso renovable.

Entonces sucede. No tanto como lo hubiera hecho sin la magnetosfera de la Tierra, y la atmósfera de la Tierra se repone en el proceso inverso, las partículas del espacio son atrapadas por la gravedad de la Tierra.

Sí, porque cualquier gas a una temperatura T tiene las velocidades de sus moléculas distribuidas en un cierto rango, desde cero hasta (teóricamente) infinito. Esto se llama distribución de Maxwell-Boltzmann. Entonces, un cierto porcentaje de las moléculas tienen velocidades iguales o mayores que la velocidad de escape, y por lo tanto escapan del campo gravitacional del planeta y nunca regresan.

Distribución de Maxwell-Boltzmann – Wikipedia

No solos, ya que todavía estarían en la Esfera de Influencia de la gravedad de la Tierra. PERO como con el viento solar tocando la atmósfera ocasionalmente, es posible que algunas moléculas de luz reciban suficiente impulso para dejar la influencia de la gravedad de la Tierra. Algo que podría arrastrar toda la atmósfera si nos golpeara una llamarada solar suficiente.