Question:
Pourquoi l'air n'est-il pas aspiré de la Terre?
Weidong Tong
2017-01-26 10:01:49 UTC
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Les gens ont dit que l'extérieur de la terre était un vide.Mais l'air n'est pas aspiré de la surface de la Terre.Certains ont dit que cela était dû à la gravité et certains ont dit que la vitesse des molécules d'air n'était pas assez élevée pour s'échapper.Nous savons que l'aspirateur aspirera de l'air comme votre aspirateur et que cela n'a rien à voir avec la gravité.Si l'espace extra-atmosphérique est vraiment un vide, qu'est-ce qui empêche l'air de s'échapper de la terre?

La Terre aspire plus fort.
"* Nous savons que l'aspirateur aspirera l'air comme votre aspirateur et cela n'a rien à voir avec la gravité. *" Il a tout à voir avec la gravité.L'aspirateur fonctionne à cause de la pression, et nous avons une pression sur Terre parce que les molécules atmosphériques sont attirées par la gravitation vers la Terre.
Le vide ne craint pas du tout.Ça ne fait rien.
Connexes: [Pourquoi l'hydrogène gazeux n'existe-t-il pas dans l'atmosphère terrestre?] (Http://physics.stackexchange.com/q/302555/44080)
Voir aussi: [Atmospheric Escape] (https://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_escape)
Pourquoi la mer n'est-elle pas aspirée dans l'air?Densité et gravité.
Le vide n'aspire pas, l'air pousse.Il pousse parce qu'il est à une pression plus élevée, et l'air de la Terre est à une pression relativement élevée parce que la gravité aspire.
Pourquoi l'espace interstellaire n'aspire-t-il pas toutes les étoiles de la galaxie?
C'est comme dire pourquoi ne sommes-nous pas aspirés dans l'espace?C'est parce que la gravité terrestre exerce une pression plus grande sur nous que le vide extérieur.
@masterwarrior123 * force *, pas * pression *.
Parce que la méga bonne n'est pas encore arrivée?
Neuf réponses:
Martin Beckett
2017-01-26 10:12:38 UTC
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Le vide n'aspire pas l'air.Dans le vide, c'est l'autre air qui le pousse dans l'espace vide.L'air comme tout autre gaz se dilate pour remplir le volume.

Vous vous attendez donc à ce que l'atmosphère se propage pour remplir le reste de l'univers - et sans gravité qui la retient sur la Terre, ce serait le cas.

Edit: Oui, un peu d'air est continuellement perdu.Les molécules dans l'atmosphère se déplacent à une gamme de vitesses, certaines des plus rapides se déplaceront assez rapidement pour avoir suffisamment d'énergie pour surmonter la gravité et s'échapper.Cela est particulièrement vrai pour les éléments les plus légers, par exemple.Hélium, qui se déplace rapidement et ressent le moins l'effet de la gravité.

* "vous vous attendriez à ce que l'atmosphère se répande pour remplir le reste de l'univers" * Je m'interroge à ce sujet.Selon la quantité de gaz, ils pourraient surmonter les forces thermodynamiques / cinétiques et former une planète gazeuse, ou une étoile.Je suppose que ce que je veux dire, c'est que tous les gaz ne s'étendent pas à l'infini.
L'hélium ressent-il le moins l'effet de la gravité?Tous les objets ne subissent-ils pas une force proportionnelle à leur masse?
Il y avait une question récente sur [évasion atmosphérique] (http://physics.stackexchange.com/questions/302555/why-doesnt-hydrogen-gas-exist-in-earths-atmosphere/302560?noredirect=1#comment680104_302560) pourceux qui sont intéressés.
@jwg Par rapport à leur masse, la gravité est la même pour toutes les molécules, mais l'énergie cinétique thermique est plus élevée pour les molécules plus légères (comme l'hélium) par rapport à leur masse.Si vous le regardez par molécule à la place, les énergies cinétiques sont les mêmes, mais la gravité est plus faible pour les petites molécules.
@luk32 Je suppose que ça devrait être "sans gravité qui les maintienne sur la terre, ou les uns sur les autres, ça ferait".Sans gravité, votre nuage de gaz finirait par se propager dans tout l'univers.
Natecat et jkel, vous avez raison.Je n'ai pas lu assez attentivement.Je présente mes excuses.
Bien sûr, les particules de la haute atmosphère sont souvent ionisées et une fois qu'elles subissent la force électromagnétique, la gravité devient beaucoup moins importante.Le fait que la Terre ait un champ magnétique intrinsèque est la principale raison pour laquelle la Terre conserve son atmosphère car sans elle, la gravité ne pourrait pas empêcher le vent solaire de dépouiller notre atmosphère (cela prendrait beaucoup de temps mais il finirait par partir).
Luaan
2017-01-26 19:51:36 UTC
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"Certains ont dit X, certains ont dit Y" - dans votre cas, X et Y sont identiques. La gravité est ce qui vous donne la vitesse de fuite - sans gravité, toutes les vitesses seraient des vitesses de fuite. L'atmosphère part , car une certaine proportion des molécules d'air atteint en permanence une vitesse suffisante. Cependant, la vitesse moyenne des molécules d'air est bien inférieure à la vitesse d'échappement, c'est donc un événement relativement rare - nous perdons environ 3 kg d'atmosphère par seconde. Cela semble beaucoup, mais il y a beaucoup d'air dans l'atmosphère, donc cela durerait environ un milliard d'années si le taux de perte restait constant.

En réalité, l'atmosphère a duré beaucoup plus longtemps que cela, et durera un certain temps, car elle se reconstitue avec le temps. La partie la plus stable de notre atmosphère est l'azote, car il ne se perd pas facilement (il a beaucoup de masse et la molécule est très stable); la plus grande perte que nous obtenons provient de l'hydrogène, qui est continuellement réapprovisionné principalement à partir de vapeur d'eau. L'érosion et l'activité volcanique libèrent d'énormes quantités de dioxyde de carbone, qui est traité par la vie photosynthétique pour produire de l'oxygène, et principalement capturé et renvoyé pour un autre cycle sous forme de calcaires et de silicates.

À l'heure actuelle, la perte atmosphérique est assez proche d'un équilibre - la quantité de nouvelle atmosphère créée est assez proche de la perte atmosphérique. L'équilibre est assez stable - vous n'obtenez pas de boucle de rétroaction positive où plus de perte atmosphérique conduit à encore plus de perte atmosphérique, c'est en fait le contraire.

Enfin, il n'y a pas de succion. Vous ne pouvez pas tirer sur un volume d'air - ce qui se passe en fait, c'est que l'air ambiant a une pression plus élevée, donc il se déplace dans le volume à basse pression. Il n'y a pas de force réelle, juste des statistiques - pour un volume de particules en mouvement aléatoire («gaz idéal»), il est plus probable qu'une molécule se déplace de la zone de haute pression vers la zone de basse pression que l'inverse. Au fil du temps, cela égalise à peu près la pression dans les deux volumes - c'est le point où passer de A à B est tout aussi probable que de passer de B à A.

Mais même dans ce cas, vous voyez que l'air se propagerait simplement pour remplir tout l'univers de manière égale, sans succion. C'est là que la gravité entre en jeu - le mouvement des molécules d'air individuelles n'est plus entièrement aléatoire, car elles sont attirées vers le centre de la planète. Si une molécule d'air finissait sur une trajectoire loin de la Terre, elle se retournerait jusqu'à ce qu'elle pointe vers la Terre (tout comme une balle redescend sur Terre lorsque vous la lancez). Et c'est là qu'intervient la vitesse de fuite - c'est la vitesse à laquelle l'attraction de la Terre n'est pas assez forte pour faire tourner l'objet. La molécule est toujours continuellement accélérée vers la Terre, mais la force de gravité (et donc l'accélération) diminue plus vite que la vitesse de la molécule - la molécule a bien "échappé" à la gravité.

Très bonne réponse.merci pour une discussion indispensable sur le processus d'équilibre.
C'est donc la gravité comme Newton l'a dit dans son équation universelle.L'air tourne avec la terre lorsqu'il voyage dans l'espace extérieur de 10 ^ [- 11] Pa.
@WeidongTong Je ne sais pas quand exactement la gravité de la Terre cesse d'être importante (et des choses comme le vent solaire prennent le dessus), mais oui, c'est l'idée de base.Il y a bien sûr beaucoup de simplification, car l'atmosphère n'agit pas exactement comme un gaz idéal, mais ce n'est pas * trop * important pour nos besoins.
On perd "3kg d'atmosphère chaque seconde", mais la "perte est assez proche d'un équilibre".Donc, la Terre rétrécit de 3 kg par seconde?
Nous gagnons également quelques kilogrammes de poussière spatiale par seconde.Je ne sais pas si nous connaissons ce nombre suffisamment précisément pour savoir si la Terre rétrécit ou non.
@AShelly C'est vraiment un petit nombre, à peine mesurable.Je n'ai aucune idée de la précision de ces chiffres - et comme Thomas l'a noté, nous obtenons également de nouveaux matériaux des impacteurs.Mais oui, la masse de la Terre change d'une certaine manière.
BLAZE
2017-01-26 12:00:04 UTC
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Essayez de ne pas utiliser le mot «sucer» ici car cela n'a aucun sens. L'air passera toujours d'une région de haute pression à une région de basse pression. Comme tout le reste dans la nature; il essaie de s'équilibrer.

Les gens ont dit que l'extérieur de la terre était un vide

Eh bien, ils ont tous tort, il n'y a pas de vide parfait. C'est peut-être un peu pédant mais je pense qu'il vaut mieux dire qu'en dehors de la terre, la pression est very, très basse (ou "presque un vide").

Mais l'air n'est pas aspiré de la surface de la terre.

Oui, mais seulement une quantité absolument infime de molécules en mouvement très rapide sont capables de surmonter la force gravitationnelle agissant sur elles depuis la terre et s'échapperont dans l'espace. Des chercheurs ont découvert que l'oxygène s'écoule (très) lentement de l'atmosphère terrestre.

Voici quelques images utiles du lien que j'ai fourni:

Molecule evaporation

enter image description here

Certains ont dit que c'était dû à la gravité et certains ont dit que la vitesse de l'air les molécules ne sont pas assez hautes pour s’échapper.

Ceux qui ont dit que c'était dû à la gravité ont raison. Les autres sont faux pour les raisons que j'ai mentionnées ci-dessus.


MODIFIER:

Les commentaires sous cette réponse ont identifié un bon point en ce que la dernière citation les deux arguments sont les mêmes. Maintenant, je reconnais que ces déclarations sont très similaires et pourraient être interprétées comme la même chose. Mais je reste fidèle à ce que j'ai écrit à l'origine.

Si la deuxième partie de la citation avait dit "la vitesse d'all des molécules d'air n'est pas assez élevée pour s'échapper". Ensuite, je serais d'accord avec les commentaires et réviserais ma réponse.

Les deux déclarations ne sont-elles pas effectivement les mêmes?«la vitesse n'est pas assez élevée» signifie simplement que la vitesse n'est pas assez élevée pour contrer la gravité.
@Barmar Oui (après y avoir soigneusement examiné) les déclarations sont _ presque_ les mêmes.La raison pour laquelle j'ai dit que "les autres ont tort" est purement parce que certaines des molécules d'air s'échappent.Il me semblait juste que ceux qui disaient que «la vitesse des molécules d'air n'est pas assez élevée pour s'échapper» pensaient que littéralement aucune des molécules n'avait ce qu'il fallait pour s'échapper.C'était juste mon interprétation.Bon point cependant, merci.
Mais pour ceux qui restent, les deux raisons sont les mêmes.
@Barmar D'accord, mais je n'ai pas écrit la question;donc je ne saurais pas si c'était ce qu'ils avaient en tête.
J'utilisais donc un aspirateur pour essayer de nettoyer les panneaux solaires de l'ISS et cela n'a pas fonctionné.Où puis-je laisser un avis négatif?
@Chris Impossible de répondre car je ne comprends pas la question.Qu'est-ce que l'ISS, avis négatif?Demander des éclaircissements.Merci.
L'espace autour de la terre est un vide beaucoup plus élevé que dans un aspirateur.Je suppose qu'il se qualifie pour ce mot, même s'il ne s'agit pas d'un "vide absolu".
@BLAZE, Re "rien de tel qu'un vide parfait", sérieusement dans tout l'univers?
D'une manière ou d'une autre, cette image ne semble pas correcte.L'eau sous forme gazeuse est de la vapeur d'eau, * pas de l'hydrogène * et cette molécule est suffisamment lourde pour être maintenue, alors pourquoi la perte d'hydrogène devrait-elle assécher la Terre?!Et non, non seulement nous perdons de l'eau, nous gagnons également de l'eau par l'entrée de comètes.Et l'espace n'étant pas un vide parfait: montrez-moi un appareil sur Terre qui est capable de produire moins de 10 000 fois la pression de l'espace interplanétaire.
Lelouch
2017-01-26 10:18:40 UTC
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L'atmosphère se diffuse en douceur dans l'espace extra-atmosphérique, sans frontière stricte.L'exemple que vous avez donné avec un aspirateur n'est pas le même qu'un aspirateur dans l'espace.Considérez la terre et son atmosphère comme un système $ S $.L'aspirateur n'enlève pas l'air de $ S $ mais le redistribue simplement.Le champ gravitationnel de la terre lie les molécules à une certaine distance moyenne de sa surface.Pour éliminer les particules de cette surface, il faut travailler pour fournir aux molécules suffisamment d'énergie cinétique pour échapper à l'attraction gravitationnelle de la Terre.Le simple vide n'est pas une source d'énergie.D'un autre côté, les rayons cosmiques inonisent les couches externes de notre atmosphère et permettent souvent à certains ions gazeux de se diffuser plus loin que la hauteur atmosphérique estimée.

Marty Green
2017-01-27 03:01:37 UTC
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Il y a un autre aspect de ce calcul que je n'ai pas encore vu, donc je vais le poster ici: la récupération de la matière interstellaire par l'action de la terre balayant l'espace et collectant la matière au fur et à mesure.Un chiffre pour la densité de la matière interstellaire est de 1 atome (hydrogène) par cm ^ 3.Multipliez cela par la vitesse orbitale de la Terre (30 km / s) et la section transversale de la planète, j'obtiens une masse très proche des mêmes 3 kg / s que Luann a cité dans sa réponse très complète comme la quantitédes gaz atmosphériques s'échappant normalement par simple diffusion dans le vide.Une grande partie de ce que nous perdons peut être récupérée simplement en la ramenant de l’espace «vide».

Anthony X
2017-01-30 07:52:07 UTC
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Vaspirateurs

À proprement parler, les aspirateurs ne craignent pas, ils soufflent. En d'autres termes, le ventilateur pousse l'air en aval à travers et finalement hors de l'appareil. L'air déplacé se traduit par une zone de pression inférieure en amont du ventilateur (inférieure à la température ambiante). Cela crée un déséquilibre des forces sur l'air en amont du ventilateur; ce déséquilibre fait passer l'air à travers l'entrée de la machine. Pour ce que ça vaut, la région de basse pression dans un aspirateur en fonctionnement est loin de ce que l'on pourrait raisonnablement appeler un aspirateur (peut-être un ou deux PSI en dessous de la température ambiante).

Escaping Earth

Pour que quoi que ce soit quitte la Terre et ne revienne jamais, que ce soit un vaisseau spatial, une particule de poussière ou une molécule, il doit se déplacer à une vitesse de sortie égale ou supérieure - environ 11 km / s à la surface de la Terre, juste un tout petit peu moins à la ligne Karman (l'altitude considérée comme le bord de l'espace). Si plus lentement, l'objet suivra une trajectoire orbitale autour ou redescendra sur Terre.

Gas

Le gaz est un ensemble de molécules se déplaçant dans l'espace, entrant en collision avec des objets ou d'autres molécules. Les molécules individuelles dans un échantillon de gaz auront des vitesses différentes, selon une distribution statistique; la vitesse moyenne (énergie cinétique, en fait) est décrite par le paramètre que nous appelons température.

Happens tout le temps

Il est possible pour une molécule de gaz d'acquérir, par exemple à partir d'une collision, une vitesse de fuite, et si cette molécule se trouve être suffisamment haute dans l'atmosphère pour ne pas se heurter à autre chose, elle peut quitter la Terre de façon permanente. Cela arrive tout le temps, mais pas à un rythme suffisamment élevé pour être significatif. À moins que les molécules ne soient très légères comme l'hydrogène ou l'hélium. C'est parce qu'ils sont légers qu'ils peuvent être plus facilement accélérés pour échapper à la vitesse dans des conditions où d'autres molécules comme l'azote et l'oxygène ne le peuvent pas.

user115350
2017-01-28 01:29:36 UTC
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Il existe un équilibre entre la force de gravité et la vitesse de fuite.Lorsque la vitesse de fuite est très élevée, la force de gravité ne peut pas retenir la particule et nous la perdrons.La gravité dépend de la masse de la planète mais la vitesse de fuite dépend de la température.S'il y a du gaz sur Vénus (autrefois?), La température est si élevée que le gaz a une vitesse de fuite élevée et il continuera à perdre du gaz jusqu'à ce qu'il n'y en ait pas.Pour une planète éloignée du soleil (Mars?), La force de gravité peut gagner la bataille pour que l'air puisse être très proche de la surface du sol.S'il y avait des animaux vivants, ils devraient ramper sur le sol car la température n'est pas suffisante pour faire monter l'air.

jrrk
2017-01-26 15:03:07 UTC
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C'est vrai.Le vent solaire constitué de particules énergétiques chargées heurtera les molécules d'oxygène / azote et les accélérera dans certains cas pour s'échapper de la vitesse.Heureusement, le champ magnétique terrestre détourne la plupart de ces particules chargées de la partie épaisse de notre atmosphère.En l'absence de vent solaire, l'azote et l'oxygène ont une énergie insuffisante aux températures normales pour atteindre la vitesse de fuite.Cependant, l'hydrogène et l'hélium s'échappent de notre atmosphère rapidement et facilement.Le nouvel hélium entre constamment dans l'atmosphère en tant que sous-produit de la radioactivité (le rayonnement alpha de la radioactivité est un noyau d'hélium qui n'a besoin que de capter un électron facilement disponible pour former de l'hélium gazeux).

Votre réponse n'explique pas la question de l'auteur.L'auteur a demandé pourquoi le vide de l'espace n'aspire pas l'air de la terre alors que votre réponse explique comment les vents solaires détruisent les atomes au sommet de l'atmosphère.
Juan Luis Gómez González
2017-01-27 17:54:54 UTC
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Vous manquez la force de gravité.Il maintient l'ensemble de l'atmosphère lié à la terre, car il agit sur chaque molécule.Il est intéressant de noter qu'au-dessus de l'altitude à laquelle les molécules n'interagissent pas en elles-mêmes à des distances supérieures à ce que l'on appelle "hauteur d'échelle atmosphérique", il existe une estimation théorique des particules neutres s'échappant de l'atmosphère parcalculer la proportion d'une espèce donnée avec des vitesses supérieures à la vitesse d'échappement.Cette distribution est connue sous le nom de "Jeans Escape".

Certains corps rocheux de notre système solaire auraient perdu la majeure partie de leur atmosphère en raison de la fuite de l'atmosphère comme sur Mars, qui a une attraction gravitationnelle plus douce.Néanmoins, la théorie à ce sujet dépend fortement des interactions avec la structure interne de la planète et ce n'est pas si simple.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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