地球會變成另一顆火星嗎

周沙莎

地球會變成另一顆火星嗎

周沙莎

本期主角：安賈麗·特里帕蒂

神奇咒語：關于地球，有太多令人驚奇的秘密。

安賈麗·特里帕蒂是一位天體物理學家，她致力于研究大氣逃逸現象。

什么是大氣逃逸呢？

我們從宇航員在太空為地球拍攝的照片上可以看到，地球環繞著一圈藍色的光。這個藍色的“圈”就是大氣層。大氣層里藏著多種氣體。某些氣體從大氣層中“逃”出來，“逃”往浩瀚的太空，這個過程就是大氣逃逸。

你知道嗎，每分鐘都有 400 磅的氫氣和將近7磅的氦氣從地球大氣層逃逸到外太空。這些氣體一旦逃逸，就不再回來。

氫氣、氦氣和很多其他氣體組成了我們所熟知的地球大氣層。正是圍繞著地球的這個氣體薄層，使我們安居的星球免于遭受過多來自隕石或類似物質的撞擊，保護我們不受太陽那令人眩目的光線的直射，讓地球萬物生長。

當這些氣體逐漸消失，大氣層將會變得越來越薄。

安賈麗說，大氣逃逸不僅僅在地球上發生，宇宙中的所有行星都可能發生大氣逃逸現象。 而這一現象發生的方式，揭露了行星自身的奧秘。

行星的一個基本特點，是它們自身由于重力的束縛而形成一個整體，也就是說，行星是一大堆物質在吸引力的作用下聚在一起的，因此它們是圓的。

行星的另一個基本特點來自于恒星的作用。太陽系的所有行星都圍繞太陽旋轉，而這從根本上導致了大氣逃逸現象的發生。恒星（太陽）為行星提供光和熱，這些光和熱就是導致大氣從行星逃逸的能量。

你知道熱氣球嗎？你放過孔明燈嗎？

熱空氣會將氣體向上推。如果你有足夠的能量和熱量，就像我們的太陽那樣，那么這些僅僅受到重力束縛的輕盈氣體就會逃向太空。無論在地球上，還是在其他行星上，大氣逃逸現象都在發生。

安賈麗在一次演講中說，早在20世紀80年代，美國國家航天局的“動力探索者號”太空船透過紫外線為我們拍攝的地球照片，就向我們展示了逃逸的氫氣，即照片中紅色的光。 在照片中，我們還可以看到其他氣體的樣貌，如氧氣和氮氣，它們是照片中白色的微光。這些照片向我們展示了我們的大氣層并沒有被牢牢束縛于地球表面，它實際上還延伸到了遙遠的太空中。

火星是離我們最近的行星。它比地球小得多，借以束縛大氣的引力也小得多。因此，火星的大氣層比地球的大氣層薄得多。在火星表面，我們可以看到有很多“火山口”。這些“火山口”表明，火星沒有可以足夠阻止隕石撞擊的大氣層。另外，火星是一顆“紅色行星”。通過研究，我們知道，火星以前比現在濕潤，甚至存在過水。當水獲得足夠的能量時，它就分解為氫氣和氧氣。較輕的氫氣會逃逸到太空中，留下來的氧氣氧化了地表，使火星的地表變成了這種我們熟悉的銹紅色。

如果我們對比太陽系的行星就可以發現，距離太陽較近的行星為巖態，而距太陽遠一些的行星體積更大，氣態程度更高。

安賈麗說：“在遙遠的未來，太陽會變得更亮。它會給我們帶來巨大的熱量。地球也會因此流失更多氣體。所以，在遙遠的未來，地球很可能看上去會更像火星——水分解產生的氫氣以更快的速度逃逸到太空中，氧氣氧化了地表，留給我們一個干燥的紅色星球。不過別害怕，最近幾十億年之內，這種情況還不會發生，我們還有時間做準備。”

·芝麻語錄·

我想讓大家意識到正在發生的事情——大氣逃逸不只是在未來，而是此時此刻就在發生。我們探索火星或是像熱木星這樣的系外行星的同時，發現了諸如大氣逃逸這樣的現象，從而大大增進了我們對地球的了解。如果你下次再覺得太空遙不可及，不妨想想我們的發現。

——安賈麗·特里帕蒂