地球大气层为何不向太空扩散,太空没有大气压是怎么回事

地球之所以诞生生命，在基础环境条件方面除了处于太阳系的宜居带、存在液态水、拥有适宜的磁场之外，其外层包裹着一层比较浓密的大气层也是其中的一个必备要素。有大气层的存在，既可以为地球上形成碳氧循环提供物质基础和演化空间，同时也使大量来自地外空间小行星和彗星在大气层中燃烧殆尽，从而为地球的稳定以及生命体的形成提供了安全的保障。

由于气体也是一种流体，它无论是在容器中，还是处在地球外围的空间中，都会产生相应的气压，其中近地面的空气压力较大，随着高度的上升空气密度逐渐变小，气压也相应减小。但与太空的近乎真空相比，地球大气层中的气压还是相当大的。大家知道，如果我们在两个容器中盛放不同压力的气体，如果将容器连通，那么气体将会从高压容器向低压容器流动，最后达到二者的平衡，那么为何地球上的大气没有向气压更低的太空扩散呢？

在这里就不得不提万有引力，这也是大家都自然会想到的问题。因为地球本身是一个大质量的行星，按照广义相对论，凡是有质量的物体，其对周围时空就会造成弯曲现象，其它物体在这个弯曲的时空里，按照引力场方程表述的规律那样，会沿着一个测地线进行运行，物体的质量越大，对周围时空的弯曲程度就越明显，其它物体在测地线中的环绕速度也越快，也越接近引力源中心。广义相对论解释了万有引力产生的原因，从根本上揭示了物体在空间中的运动形式。作为地球外围的大气层，同样也遵守着这个规律，也无时无刻不在受到来自地球质心的万有引力。

按照万有引力公式，同样的物体，其距离地球表面越近，所受到的地球引力就会越大，大气层中的气体虽然看不见、摸不着，但是其从整体上来看，质量也是非常庞大的，据科学家们测算，地球上的大气层总质量可以达到5*10^15吨，约占地球总质量的千分之一，在地球的表面，大气层所提供的气压，相当于每平方厘米的面积有1万牛顿，即1个标准大气压。然而，随着大气层高度的上升，气体分子与地球质心的距离逐渐被拉大，那么其受到的地球引力数值就会明显衰减，因此气体密度呈现越往上就越小的状态。

地球的大气层根据气体密度不同以及气体呈现的物理性质，从下往上依次分为对流层、平流层、中间层和热层，其中对流层的高度仅有12公里左右，与整个大层的厚度近1000公里相比实在是太过于微小，但是对流层中的气体分子总量却可以占到整个大气层中的80%以上。另外，在对流层的上方平流层中，也几乎聚集了剩余大气分子总量的90%以上。再往上的中间层、热层和散逸层中空气已经非常稀薄了，特别是散逸层，在太阳高能粒子的冲击下，呈现的是高度电离的状态，稀薄的气体所组成的是等离子体状态，温度可以达到1500摄氏度，气体分子的内能非常大，具有较大的几率可以突破地球引力的束缚，最终扩散到宇宙空间中。

通过上面的分析，我们可以很容易地得到两个结论，第一是地球的大气层并不是均匀的，其密度会随着高度的提升而逐渐减小，实际上当到达散逸层的外围时，气体分子的密度已经非常稀薄了，几乎接近太空的环境，因此地球的大气层与外太空根本没有明显的界限。

第二，处于大气层最外围的气体分子，是处于高电离化、高能量化的状态，其运动能力明显要比近地面的空气分子强大得多，有较大的概率会逃逸到外太空环境中。据科学家们测算，地球大气层每年都会向外太空输送几十万吨的大气。所以问题中的地球大气层不向外太空扩散是不准确的。

那么，为什么地球自诞生以后的40多亿年里，大气层没有扩散消失呢？一方面，是大气层向外扩散的总量占比实在是太过于微小，因为散逸层的气体密度本来就非常小，能够扩散逃逸的，与地球大气层总量相比仅是极小极小一部分。与此同时，地球由于其强大的引力，还会每时每刻从外太空中将一些非常稀薄的游离气体，拉回到大气层中。另外，来自地球内部的地质运动，比如地震和火山喷发，也会将一部分来自地球内部的气体物质带到大气层中，因此，从大气层的输出和输入总量上达到了一种动态的平衡。

综合以上的分析，我们可以看出，近地面的气压与外太空虽然存在着明显的气压差，但是在地球引力的作用下，大气层中这种气压差是一种渐变的过程，越往上气压就低，当到达大气层的顶部时（虽然界限不明显），其气压已经与外太空差不多了，这就是为什么地球的大气层没有被外太空的低气压所吸走的原因。另外，在宇宙空间中没有绝对的静止，地球的大气层也不例外，大气层特别是外围的大气分子，仍然有一定的几率逃逸到外太空中，只不过地球拥有自我调节机制，一方面可以从外太空再捕获一部分的气体，而且还可以从内部挖掘潜力，两种作用结合起来，并在地球引力的保护之下，维持着相对稳定的状态，为地球上的万物创造了一个非常安全的自然环境。

太空和大气层之间有气压差，空气怎么不向太空扩散？

原因非常简单，虽然地球附近的气压与外太空之间存在明显的压力差，但在地球重力的作用下，大气中的这种压力差是一个渐进的过程，当到达大气顶部时，压力越高，压力就越低，尽管边界不明显，但它的气压几乎与外太空的气压相同，这就是为什么地球大气没有被外太空的大气凹陷吸收的原因。此外，太空中没有绝对的静止，地球大气也不例外。

其次，它可以从外太空捕获一部分气体，还可以从内部挖掘潜力。这两种功能结合在一起，在地球重力的保护下，保持相对稳定的状态，为地球上的所有事物创造一个非常安全的自然环境。 地球产生生命的原因在于基本的环境条件，除了在太阳系的宜居区域，有液态水和适当的磁场，它的外层包裹着相对密集的大气，这也是一个必要的元素。

大气的存在不仅可以为地球上碳氧循环的形成提供物质基础和演化空间，而且也使得大量来自外太空的小行星和彗星在大气中被烧毁，因此，它为地球的稳定和生命体的形成提供了安全的保证。由于气体也是一种流体，无论在容器中还是在地球的外太空中，它都会产生相应的气压，其中地面附近的气压相对较高。

随着高度的升高，空气密度逐渐降低，气压也相应降低。然而，与太空中的近真空相比，地球大气中的气压仍然相当大，众所周知，如果我们在两个容器中放入不同压力的气体，如果容器连接在一起，然后气体将从高压容器流向低压容器，并最终达到两者之间的平衡。

关于太空和大气层之间有气压差空气怎么不向太空扩散的问题，今天就解释到这里。

大气层和太空之间有气压差，为什么大气层没有扩散到太空？

地球上的大气层帮助我们挡住了很多来自于太阳的紫外线，从而使得人类以及一些动物能够在地球上安然无恙生活着。然而，根据相关的科学知识，我们可以知道在大气层和宇宙太空之间存在着一些压力差。既然太空与大气层之间存在着压力差，为什么地球的大气层不会跑到太中去呢？其实主要是因为地球上的大气层受到地球引力的作用要比太空与大气层之间的压力差要大得多，因此地球能够牢牢将大气层锁住在地球的周围，从而不会导致地球中的大气跑到了宇宙太空中去。

根据相关的科学知识，我们知道宇宙中各个星球中的大气层之所以存在主要是因为这些星球的引力作用，从而导致这些星球的外表面会有一层气体环绕着。从宇宙的角度去观察各个星球周围的大气层，我们会发现有些星球周围的大气层很稀薄，而有的星球周围的大气层却是十分厚重。其中的原因主要是因为有些星球的吸引力很强的，将附近星球的大气都吸引了过来，因此，它们周围的大气层十分厚重。

宇宙周围的环境与我们在地球上的环境有所不同，因为宇宙中的环境是真空的。尽管宇宙的周围环境是真空的，但是行星自身就会产生一些了引力，而这些引力完全是可以将它们周围的大气吸引住，从而不会导致这些大气跑到宇宙太空中。另外，在真空的环境之下，大气层与太空之间存在的压力差根本不会影响到行星内部的引力。

总得来说，尽管大气层与太空之间存在压力差，但是因为行星会产生引力，所以大气层中的大气不会散到太空中。