Какие материалы естественным образом выбрасываются в космос с Земли?

Мне интересно, какие материалы выбрасываются Землей в космос в результате естественных процессов.

Если возможно, каковы их примерные нормы в кг в день или год?

связанные с наукой о Земле SE: Земля становится тяжелее или легче? см. также этот комментарий .

Ответы (1)

Водород и гелий, в основном, со скоростью 3000 г и 50 г в секунду соответственно . Этот процесс называется «побег джинсов» и связан с тем, что атомы достаточно легкие, чтобы набирать значительную скорость за счет излучения. Эффект действительно небольшой - 3 кг водорода и 50 г гелия в секунду ничтожно малы по сравнению с массой атмосферы. Также обратите внимание, насколько велика разница между H и He — он всего в 4 раза массивнее, но теряется со скоростью в 60 раз медленнее. Большинство других молекул слишком массивны, чтобы их можно было потерять таким образом.

Однако если вы спрашиваете о будущем, все становится интереснее. Выход массы атмосферы происходит из-за солнца. Когда солнце станет значительно ярче, вы потеряете гораздо больше вещей. Как вода и другие массивные частицы. Подробнее о побеге в джинсах можно прочитать здесь .

Есть еще один процесс, который также может произойти, но в настоящее время у нас нет веских доказательств этого. Сильный удар может отбросить материал с Земли и отправить его в космос. Именно так, как мы думаем, образовалась Луна, так что с точки зрения массы — много! Однако это требует огромного воздействия, которого у нас не было какое-то время, поэтому нет никакого смысла в цифре «масса в год». Считается, что, возможно, астронавты Аполлона нашли один такой метеорит .

+1немного связанный (и в настоящее время без ответа): откуда берется молекулярный водород в атмосфере?
Я не согласен с описанием убегания Джинса из-за «скорости от излучения» - просто достаточно легкие частицы в высокоэнергетическом хвосте распределения Максвелла-Больцмана имеют скорости, превышающие скорость убегания. Есть радиационные потери от солнечного ветра, но они подавляются на Земле магнитным полем.
@llama, хотя слои атомов, составляющие верхние слои атмосферы, в основном прозрачны для видимого света, они могут нагреваться ультрафиолетовыми и рентгеновскими лучами и, вероятно, протонами Солнца, например, ионизирующим излучением. Когда это происходит, высокоэнергетический хвост распределения Максвелла-Больцмана движется к более высокой энергии и, следовательно, к более высокой скорости. Вы оба правы. Вот почему профиль давления в зависимости от высоты так отличается при высокой солнечной активности по сравнению с низкой активностью, и почему спутники теряют высоту намного быстрее, когда Солнце активно.
@llama См. Какой спутник LEO потерял более 30 км высоты во время геомагнитной бури 13-14 марта 1989 г.? хотя на самом деле это было не где-то около 30 км. Также см. ответы на вопрос Каковы причины этих эпизодов более быстрой, чем в среднем, потери высоты на МКС? (спойлер: это коррелирует с повышенным атмосферным давлением на большой высоте (400 км!) из-за солнечной активности).