地球有个大护盾,深藏在地球内部,却能在几万公里外保护地球
如果地球上没有空气,动物将无法呼吸,植物将无法进行呼吸作用,所以大气层是地球上所有生物赖以生存的基本条件,但是我们都知道月亮上并没有大气层,有些行星上也没有大气层,比如水星,那么为什么地球有大气层,而月亮上没有呢?说起来原因也很简单,就是地球的引力足够强大,而且有一个强大的磁场。
太阳系八大行星中,木星,土星,天王星,海王星,都因为质量很大,所以吸附了很多气体而成为气态星球,这说明引力的确起着主要的作用,地球的质量虽然没有他们大,但也有着强大的引力,所以也可以吸附大气层,但是如果你认为地球有大气层只是地球引力强大的原因,那就不对了,比月球的质量还小得多的冥王星引力当然要小很多,但它却有稀薄的大气层,但是比冥王星的质量大好多的水星的大气层却非常小,而科学家们认为火星在远古的时期也是有着相对浓厚的大气层,所以这就不得不考虑地球磁场的作用了。
之所以说地球磁场起到了很大作用,原因还是来自太阳,因为太阳内部强大的核聚变向外释放能量的时候,太阳表面就会发生耀斑,这种耀斑爆发的同时,会从太阳内部吹出大量的太阳风,太阳风属于恒星风,很多人不懂为什么恒星风能够吹走行星的大气,不知道为什么磁场能够干扰恒星风,其实道理并不复杂,恒星风的的主要成分其实就是失去了电子的氢离子,这些氢离子被太阳内部强大的压力挤出来后,以极快的速度在太空中前进,速度在每秒350到1000公里之间,这种速度是地球上最快的风的一万倍以上,就是土星,天王星,海王星上面的风和太阳风比起来也差得远,当这种氢离子风以极快的速度撞击到行星大气层时,就会将速度带来的动能传递到大气分子上,推动大气分子达到逃逸速度,从而逃离行星引力的束缚作用,时间长了,大气层就被吹没了,水星几乎没有大气层,原因就是这样的,火星的大气层现在十分稀薄,同样也是这个原因。
那么地球和金星的大气层为什么没有出现这样的现象呢?这两者又是不同的原因,我们先说地球,其实我们地球的大气层之所以存在,就是因为地球磁场的保护作用,不然大气层不可能像现在这样浓厚,主要原因还是得从太阳风说起。
刚才说了,太阳风都是失去了电子的氢离子,这种氢离子与氢原子不同,它是带正电荷的,所以太阳风是带有电荷的风,既然带电荷,那它就会受到磁场的干扰,当太阳风来到地球的7万公里之外的时候,就会遇到地球磁场的磁力线,这个范围一直从7万公里延伸到距离地球表面700公里高处,太阳风站向地球行进的过程中,在这一范围内会被地球磁力线控制,并顺着磁力线移动,于是这些氢离子风就开始偏离吹向地球的方向,或者随着磁场的引力线垂直砸向地球的南北极。我们在地球两极及其附近地区看到的极光现象,实际上就是太阳风被地球磁力线捕捉到地球上来时的情景。
这样一来我们就能发现,太阳风大部分都是接触不到地球大气层的,当然也就没法吹走大气分子了,大气层也就安然无恙了,地球磁场就是以这样的方法来保护我们的大气层的,可以说它就是地球的“隐形护盾”。
那么地球为什么会有磁场呢?这个原因来自于地球内部,科学家认为地球内部特别是地核部位有大量的铁元素,这些铁元素在高温高压作用下形成了带电量不等的离子体,即原子中的电子克服原子核的引力,变成自由电子,加上巨大的压力作用,自由电子趋于朝向压力较低的地幔,这样就使地核处于带正电状态,地幔附近处于带负电状态,两者处于没有电阻的无限循环状态,并且在地球的周围造就了一个范围很广的磁力线圈,对带电荷的东西会产生作用。
那么金星是如何保护自己的大气层的呢?其实金星也有磁场,但并不是全球性的,而是局部性的,或者说它的磁场分布不均匀,不过这样也是能在一定程度上保护金星大气层的,另外一点就是金星毕竟是一个质量比较大的行星,相当于地球的95%,而且金星上的大气成分大部分都是二氧化碳,属于比较重的大气分子,不容易被比较轻的氢离子带走,更何况金星的大气层本来就十分浓厚,是地球的近一百倍,不过即便如此,不少科学家也认为,金星的大气层正在减少中,只是减少的量极其有限,而且减少过程异常缓慢。
天文学家们也研究过火星的大气层,推论认为火星大气层本来比现在要浓厚的多,因为火星也曾经有磁场,所以火星也曾经温度适宜,而且有液态水的存在,然而由于一种未知的原因,火星内部的磁场被破坏了,于是火星的大气层被太阳风一点点剥离,直到今天,现在只剩下了很稀薄的大气层,大气压只有地球的1%左右。