Почему в земной атмосфере так мало водорода и гелия?

Почему в земной атмосфере так мало водорода и гелия?

Атомы и молекулы в воздухе пребывают в постоянном движении. Средняя скорость молекул кислорода в воздухе при комнатной температуре составляет около 0,5 километра в секунду. Молекула водорода, которая в 16 раз легче, движется в среднем в 4 раза быстрее, то есть со скоростью около 2 километров в секунду. Необходимо помнить, что речь идет только о средних скоростях. Половина молекул движется быстрее средней скорости, небольшая часть молекул движется вдвое быстрее, еще меньшая – быстрее в три раза и т. д. В атмосфере есть очень небольшая доля молекул кислорода и водорода, развивающих такую скорость, которая позволяет им преодолеть земное притяжение, покинуть Землю и никогда не вернуться назад (превышающих так называемую вторую космическую скорость, равную 11,2 километра в секунду). Из нижних слоев атмосферы эти быстрые молекулы не могут улететь за ее пределы, поскольку их скорость уменьшают столкновения с более медленными молекулами. Но в верхних слоях атмосферы их шансы намного выше. Излучение Солнца сообщает многим молекулам воздуха дополнительную энергию и разгоняет их до больших скоростей, при этом возможность столкновений значительно уменьшается из-за разреженности воздуха. В то время как молекула у поверхности Земли (на уровне моря) проходит до столкновения с «соседкой» в среднем всего около 0,0001 миллиметра, на высоте 100 километров средняя длина ее свободного пробега составляет около 10 сантиметров, а на высоте 300 километров – более 250 метров. Средняя частота столкновений для молекулы на высоте 100 километров – одно в секунду, в то время как на уровне моря – 5 миллиардов в секунду. Это значит, что у быстрой молекулы с ростом высоты возможность покинуть Землю и безвозвратно улететь в межпланетное пространство резко возрастает. Поэтому из атмосферы Земли постоянно происходит утечка, причем преимущественно самых легких молекул. Водород и гелий намного легче азота и кислорода, их молекулы значительно легче достигают второй космической скорости – именно поэтому их так мало осталось в земной атмосфере.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг:

III. ОБРАЗОВАНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ

Из книги автора

III. ОБРАЗОВАНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ Огненно-жидкое состояние земли закончилось, как мы видели, образованием сплавленной коры, которую всю покрыла вода. Как же образовались настоящие, поднимающиеся над водою в виде островов, материки и те разнообразные массы камней и слои земель,


Как научились читать историю земной коры

Из книги автора

Как научились читать историю земной коры В предыдущей главе мы пытались окинуть взглядом великую книгу природы. Но и это самое общее представление могло сложиться только в результате упорного труда выдающихся умов как основателей геологической науки, так и оставшихся


СЛИШКОМ МАЛО ХОРОШЕГО: ЕСЛИ ПРИСПОСОБЛЯЕМОСТЬ ХРОМАЕТ

Из книги автора

СЛИШКОМ МАЛО ХОРОШЕГО: ЕСЛИ ПРИСПОСОБЛЯЕМОСТЬ ХРОМАЕТ Синий не считается: бесцветный мир тюленей и китов Тот, кто хоть однажды проводил отпуск в Греции, знает, что там в орнаментах на оконных рамах и на гончарных изделиях доминирует синий цвет. И это не какой-нибудь синий.


Какая часть всей земной воды содержится в атмосфере?

Из книги автора

Какая часть всей земной воды содержится в атмосфере? В атмосфере содержится всего лишь около 0,0001 всей земной воды. Много это или мало? Если собрать воедино всю атмосферную воду, ее объем составил бы 15 тысяч кубических


Почему и как часто приходится пересоставлять магнитные карты земной поверхности?

Из книги автора

Почему и как часто приходится пересоставлять магнитные карты земной поверхности? Известно, что магнитные полюсы Земли не совпадают с ее географическими полюсами, а потому направление магнитной стрелки (магнитная линия) не совпадает с направлением географического


Как влияют на здоровье людей приземные инверсии температуры в атмосфере?

Из книги автора

Как влияют на здоровье людей приземные инверсии температуры в атмосфере? Инверсия температуры в атмосфере – это повышение температуры воздуха с высотой вместо обычного для тропосферы (нижнего слоя атмосферы) ее убывания. Приземные инверсии температуры чаще всего


Перекись водорода

Из книги автора

Перекись водорода Хранится во флаконах из темного стекла в прохладном месте с неплотно закрытой пробкой, что необходимо для свободного выхода газообразного кислорода.Используется перекись водорода для дезинфекции и очищения загрязненных ран; при этом образуется


Небольшое отступление об атмосфере

Из книги автора

Небольшое отступление об атмосфере Итак, атмосфера. Автор полагает, что вполне правомерно делает отступление, ибо в конце концов гемоглобин является переносчиком кислорода, который наш организм получает именно из атмосферы.Дело в том, что привычный нам воздух не всегда


Земной посредник космоса

Из книги автора

Земной посредник космоса Все мы дети Солнца. Это не только прочно установленная, но и твёрдо усвоенная всеми нами истина. В самом деле, наиболее значительное влияние мы испытываем со стороны космических явлений, из которых самое сильное — световое излучение, а попросту


Много и мало

Из книги автора

Много и мало «Ближе к реке я спугнул небольшого зайца серого цвета с белым брюхом и темными ушами. Как угорелый он бросился от меня в кусты, испугался сам и заставил меня вздрогнуть и обернуться…» Так рассказывал Владимир Клавдиевич Арсеньев о звере, с которым, как видно,