Welche Materialien werden auf natürliche Weise von der Erde in den Weltraum freigesetzt?

Ich frage mich, welche Arten von Materialien aufgrund natürlicher Prozesse von der Erde in den Weltraum freigesetzt werden.

Wenn möglich, wie hoch sind ihre ungefähren Raten in kg pro Tag oder Jahr?

verwandt in Earth Science SE: Wird die Erde schwerer oder leichter? siehe auch diesen Kommentar .

Antworten (1)

Wasserstoff und Helium, hauptsächlich mit Geschwindigkeiten von 3000 g bzw. 50 g pro Sekunde . Der Prozess wird "Jeans Escape" genannt und ist darauf zurückzuführen, dass die Atome leicht genug sind, um durch Strahlung eine erhebliche Geschwindigkeit zu erreichen. Der Effekt ist wirklich gering - 3 kg Wasserstoff und 50 g Helium pro Sekunde sind winzig im Vergleich zur Masse der Atmosphäre. Beachten Sie auch, wie groß der Unterschied zwischen H und He ist – er ist nur 4-mal massereicher, geht aber 60-mal langsamer verloren. Die meisten anderen Moleküle sind zu massiv, um auf diese Weise verloren zu gehen.

Wenn Sie jedoch nach der Zukunft fragen, wird es interessant. Das Entweichen von Masse der Atmosphäre ist auf die Sonne zurückzuführen. Wenn die Sonne deutlich heller wird, dann werden Sie viel mehr Dinge verlieren. Wie Wasser und andere massive Partikel. Hier können Sie mehr über Jeans Escape lesen .

Es gibt noch einen anderen Prozess, der ebenfalls stattfinden könnte, aber wir haben derzeit keine eindeutigen Beweise dafür. Ein großer Aufprall kann Material von der Erde abwerfen und in den Weltraum schicken. Wir glauben, dass sich der Mond so gebildet hat, also in Bezug auf die Masse – sehr viel! Dies erfordert jedoch eine enorme Wirkung, die wir seit einiger Zeit nicht mehr hatten, daher gibt es keine sinnvolle "Masse pro Jahr" -Zahl. Es wird vermutet, dass Apollo-Astronauten einen solchen Meteoriten gefunden haben .

+1etwas verwandt (und derzeit unbeantwortet): Woher kommt molekularer Wasserstoff in der Atmosphäre?
Ich stimme der Beschreibung, dass Jeans-Flucht auf "Strahlungsgeschwindigkeit" zurückzuführen ist, nicht zu - es ist einfach so, dass ausreichend leichte Partikel im hochenergetischen Schwanz der Maxwell-Boltzmann-Verteilung Geschwindigkeiten haben, die größer sind als die Fluchtgeschwindigkeit. Es gibt strahlungsbedingte Verluste durch den Sonnenwind, die aber auf der Erde durch das Magnetfeld unterdrückt werden
@llama Während die Atomschichten, aus denen die obersten Schichten der Atmosphäre bestehen, für sichtbares Licht größtenteils transparent sind, können sie durch UV- und Röntgenstrahlen und wahrscheinlich Protonen von der Sonne, z. B. ionisierende Strahlung, erhitzt werden. Wenn dies geschieht, bewegt sich der hochenergetische Schwanz der Maxwell-Boltzmann-Verteilung zu höherer Energie und damit zu höherer Geschwindigkeit. Sie haben beide Recht. Aus diesem Grund unterscheidet sich das Druck-Höhen-Profil bei hoher Sonnenaktivität so stark von geringer Aktivität, und deshalb verlieren Satelliten viel schneller an Höhe, wenn die Sonne aktiv ist.
@llama Siehe Welcher LEO-Satellit verlor über 30 km an Höhe im geomagnetischen Sturm vom 13.-14. März 1989? obwohl es wirklich nicht annähernd 30 km waren. Siehe auch die Antwort(en) auf Was sind die Ursachen für diese Episoden von überdurchschnittlich schnellem Höhenverlust durch die ISS? (Spoiler-Alarm: Es korreliert mit erhöhtem atmosphärischem Druck in großer Höhe (400 km!) aufgrund der Sonnenaktivität).