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

Перекись водорода

Из книги Здоровье Вашей собаки автора Баранов Анатолий

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


СЛИШКОМ МАЛО ХОРОШЕГО: ЕСЛИ ПРИСПОСОБЛЯЕМОСТЬ ХРОМАЕТ

Из книги Распространненость жизни и уникальность разума? [litres] автора Мосевицкий Марк Исаакович

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.


Как научились читать историю земной коры

Из книги Мир животных. Том 2 [Рассказы о зверях крылатых, бронированных, ластоногих, трубкозубых, зайцеобразных, китообразных и человекообразных] автора Акимушкин Игорь Иванович

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


Какая часть всей земной воды содержится в атмосфере?

Из книги История происхождения и развития Земного шара автора Автор неизвестен

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


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,


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,