行星是以积聚方式形成的,或者在太空尘埃碰撞并逐渐形成更大的团块时形成的。地球在大约45亿年前形成后,继续以陨石和流星的形式发生少量积聚,从而使地球质量增加。但行星一旦形成,另一个过程就开始了:大气逃逸。美国国家航空航天局(NASA)兰利研究中心研究大气逃逸问题的高级研究员纪尧姆·格罗诺夫说,它的原理与蒸发类似,但程度不同。大气中的氧、氢和氦原子从太阳吸收了足够多的能量来逃离大气。
那么,这些过程如何影响地球的整体质量?对此,科学家只能估计。但格罗诺夫说,通过观测流星的速度,科学家估计每年约有1.65万吨流星——质量大约相当于1.5座埃菲尔铁塔——撞击地球,从而增加了地球的质量。与此同时,科学家利用卫星数据估计了大气逃逸的速度。“大约有8.27万吨或7.5座埃菲尔铁塔。”
这意味着地球质量大约每年减少6.61万吨。虽然听起来很多,但就整个地球而言,这“非常、非常、非常少”。
根据对过去100年大气逃逸的估计值,按照每年6万吨的大气逃逸速度,如果地球大气没有办法得到补充的话,地球大气需要50亿年才会丧失殆尽。然而,海洋和其他过程,比如火山爆发,的确帮助补充了地球的大气。因此,地球大气消失殆尽的时间是上述时间的3000多倍——大约15.4万亿年。早在那之前,由于太阳的演化,地球很可能已经不适合居住了。太阳预计将在大约50亿年后变成一颗红巨星。
因此,在我们为地球是一个优秀的慈善家而欢呼时——它慷慨地将大气中的气体送入太空,我们也可以放心,地球缩小不会危及地球上的生命。
(《参考消息》1.5 多纳雯·科菲)