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地球的总质量是守恒的吗?
地球,质量,大气层地球的总质量是守恒的吗?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
上图:全球撞击坑投影图。亚洲和非洲部分地区的投影较少,可能跟西方研究者的数据不全有关。
上面谈到的是地球主要的质量变化因素。还有一些微小的质量变化因素,包括:
地球内部的重元素的核裂变
地球内部有很多放射性重元素,它们会随着时间内变并同时丢失少量的质量。这些丢失的质量转化为能量,形成地热,逸散到地球表层。有可能被地球表层的某些物体吸收,也可能辐射向太空。
地球相对论总质量的变化
物体的相对论总质量跟物体所具有的总能量相关,也跟观察者的选取相关。观察者的选取是一个人为因素,这里就不再考虑。但是总能量当中非相对速度的部分,还是可以纳入考虑的。每天太阳向地球辐射大量的热量,还有宇宙微波背景,其他星球辐射的光线被地球吸收,都能够增加地球的总能量。而这部分总能量也可以通过爱因斯坦质能方程转化为相对论质量。
回答于 2019-09-11 08:43:50
地球是每时每刻都在膨胀,因为地心温度达10000度且在运动着,并且还发生裂变现象,当然不像太阳那么剧烈,因此地球在逐渐膨胀着,由于地球在膨胀,造成地球板块之间活动,地震就是板块移动造成的。几千万年前南美洲和非洲是整块连着的大陆,就是地球膨胀造成的,由于地球膨胀大陆裂谷越来越宽,达到一定宽度海水淹没不至于岩浆噴出!海水起到冷却岩浆恶作用,这样就推翻了大陆漂移学,即使大陆漂移也是因为地球膨胀造成的!
回答于 2019-09-11 08:43:50
地球质量是在变化,是在增加。但这个变化非常小。
地球质量的增加主要是依靠流星和陨石。流星体是分布在星际空间的细小物体和尘粒,大部分可见的流星体都和沙粒差不多,重量在1克以下。肉眼可见的流星体直径在0.1-1cm之间。当它们进入地球大气层,跟大气摩擦在80-120公里的高空中发出了光和热,最后被燃尽。如果来不及燃烬落到地面上,就是陨石。流星燃烧产生的灰烬可能在高空中随风飘浮许多年,但最终仍会落到地面上。
回答于 2019-09-11 08:43:50
这个问题,和我之前回答的“地球会因为总质量的不断增加而偏离现行的轨道?”,本质上本有太大区别。因而以下为此前答复的摘录,感兴趣的朋友也可以关注或查阅历史答案。
讨论地球总质量,如果是仅从地球的闭环生态链考虑,可以认为地球质量没有增加和减少。而事实上并非如此。
一、地球物质外出逃逸
我们都知道地表外围包裹着厚厚的大气层,且由于地球的强大引力,使得大气不至于跑到外太空。其实,这是一个相对说法。
地球大气层随着高度增加而变得稀薄,在距地2,000-3,000千米的高空薄到近视外太空,这里也被称为大气层上界。然而这并不是一条清晰的分界线。还是会有极少量的大气脱离地球束缚而逃逸,特别是当太阳活跃年份的太阳风刮过来,“吹”走的地球大气数量将大幅上升。
据推算,像这样一点一滴逃逸的大气,每年也能达到几十万吨。然而对于地球大气总量6,000万亿吨来说,逃逸的占比要排到小数点后第11位,说九牛一毛一点不为过。
二、星际物质进入地球
虽然从逃逸的角度来看,地球质量在减小。但地球身在宇宙中,总会时不时遇到无主四窜的星际物质。这些星际物质大多是小碎片,偶尔也有个头略大的小行星。
星际物质的成分也非常多样,有冰、硅酸盐、铁、镍等,甚至有些还夹杂有氨、核酸、脂肪酸、色素和约11种类氨基酸。
他们在被地球引力捕获后进入大气层,由于与大气层的摩擦产生的高温,使得绝大多数物质融化气化,熔融燃烧,或碎裂解体,最终未能直接到达地面。但也有一些顽强的小家伙撑到了最后一刻,撞击到地表,形成各类陨石。全球现存有记录的陨石多大4万多枚,其中最大的是纳米比亚-霍巴陨石,其表面积超过6.5平方米,重约60吨。
这些造访地球的星际物质多数来自于火星和木星间的小行星带,间或有太阳系柯伊伯带及系外太空的稀客。别看地球上的陨石貌似很罕见,其实像这样造访地球的物质每天高达5万吨,其最终都融入了地球的质量大家庭。
三、质量变化对运行轨道的影响
对比地球物质的减少量和增加量,总体来看地球总质量是在不断增加的。质量的增加,必然会对地球轨道产生影响。
不过不要着急,要细究这个轨道影响的程度大小,那就不得不考虑太阳和地球的家族兄弟的质量变化。毕竟万有引力的关键点之一是两个物体的各自质量,而大家靠的近,相互间没点磕磕绊绊怎么能成为好邻居呢?
哇塞,好像好复杂的样子,算不来了,必须得交给科学家们去演示、推导。
不过话说回来,地球这个质量增加的速度也着实在令人着急,怎么说也是有着5.965×10^24kg质量的庞然大物,其每年增加的质量占比地球总质量,依然排在小数点后第15位,姑且称之为九万牛之一毛。
即使再过10亿年,地球增加的质量也才占当前的万分之一,而地球自诞生之日到如今也才45亿岁,人类自诞生至今才四五百万年。
所以,不用担心太多,地球不会因吃的太饱而抛弃我们自个儿去玩。
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