地球每年被太空“吸走”10万吨大气，大气层为何至今不见变薄？

在天文学之中，天体中要存在生命需要多个前提，稳定的光和热，稳定且安全的行星轨道，以及适合生命生存的大气与液态水。以我们地球为例，缺少了以上任意前提，人类都不可能出现在地球之中生存。然而许多人不知道的是，地球看似平稳的外部条件，始终都在持续不断的变化。

很多人都知道大气层的重要性，可很少有人知道，地外太空每年都会“吸走”地球将近十万吨的大气。从诞生至今，这种状态甚至已经持续了数十亿年之久。那么我们为什么至今不见大气层变薄呢？如此长时间的量的积累，大气应该早就消失不见了才对。事实上，这主要是因为大气层处于一种动态平衡的状态之中。

大气层

大气层又被称之为大气圈，是受地球引力而环绕地球外部的一层混合气体圈层。像人们如今所说的空气，其实也属于大气层的一部分。值得一提的是，大气早在46亿年前地球刚形成的时候就已经出现。经过原生大气以及次生大气的复杂演变，这才有了现如今十分稳定的大气层。

大气层主要有对流层，平流层以及中间层这三个分层。可除此之外，其实还有外围的电离层以及地外太空中的散逸层。宇宙每年吸走的十万吨大气，也基本上是从散逸层吸收。当然，各个分层的不同功效，其实也是确保我们人类活动必不可少的重要因素。

首先是对流层，也就是天气变化层，我们现如今所经历的所有天气，都是对流层发生变化而形成的。气象台想要提前预测接下来的气象变化，也主要是通过对气象层的观测来寻找答案。

举一个简单的例子，像风霜雨雪之类的变化，科学家们只需要观察某一个地区上空十二千米处对流层的大气密度变化就能够知晓。而借助“预知”天气的帮助，人类就能够做出及时的调整和应对，来确保日常生活不会受到任何影响。

其次就是平流层，无论是大气的密度还是质量，都远远小于对流层。可就重要性而言，平流层绝对不输于对流层。要知道没有平流层的保护，当太阳光直射到地球表面之时，我们人类必然会因过量吸收紫外线而受到伤害。好在平流层中浓厚的臭氧层，帮助我们成功地减少了这种危害。

最后便是中间层，电离层以及散溢层这三个大气分层。相比于前两个分层，这三个分层似乎显得就有些无关紧要，可事实上，没有这三个大气层抵抗太空环境的侵袭，前两层大气分层根本不可能形成。

这就像我们修建高速公路一样，没有路基的支撑，又怎么可能会有路面的出现？不仅如此，在中间层和电离层之中，由于磁层和太阳风的带电高能粒子碰撞，地球两极还会出现极光现象。言已至此，相信大家都能想象极光的绚丽。

在了解大气层的基本构成之后，我们就可以思考为什么大气层至今没有变薄的原因。不仅如此，大气既然受到地球重力的影响而环绕在近地空间中，那又是什么原因导致大气会流失到宇宙之中的呢？虽然和地球大气的总质量相比，每年十万吨的数量似乎微不足道，但只要时间充足，大气也必定会消耗殆尽。

逃逸与剥离

事实上，问题的答案早已写在了大气层的命名上。散逸层，顾名思义就是分散与逃逸的大气层。在这一分层之中，无论是气体含量，密度还是质量，都远远低于其他几个分层。尤其是和对流层对比，散逸层更是“轻如鸿毛”。

在这样的情况下，散逸层自然会不可避免地逃离地球，并从地球散发进入太空之中。这一点其实很容易就能理解，以我们生活中常见的气球为例，普通气球由于重力大于空气向上的浮力，所以只能下沉，无法上升。可如果是氢气球的话，结果则恰好相反。

而逃逸层之中便是如此，由于气体密度和质量太低，所以根本不可能下沉到下面几层分层之中。再加上与地表的距离太过遥远，地球能够给予的引力已经无法满足部分气体的离开，所以才会出现被太空吸收的情况。

除此以外，来自太空中太阳和宇宙的高能辐射还会引导这部分气体脱离地球表面。要知道在中间层和电离层之中，主要就是以高能粒子为主。而这部分高能粒子恰好最容易受到高能辐射的影响。

当距离地球表面足够近的时候，受到重力的影响，高能粒子即便会因为高能辐射而做出相应的运动，也很难离开地球。可如果是距离地球表面太远，那么在辐射的影响下，气体分子运动速度加剧，气体也就会逐渐离开地球进入太空之中。

也正是出于这两方面的原因，所以才会有宇宙每年从地球“吸走”大约十万吨大气的说法。那么为什么地球大气至今仍然不见稀薄呢？其实这也主要是有地球内部以及太空外部两方面的原因。在双方的共同加持作用下，大气数量和质量达到平衡，大气层自然就不会变薄。

内部循环

首先是来自地球内部的支援，我们都知道植物光合作用是将二氧化碳和水合成有机物并释放氧气。而我们人类以及各类动物则是吸收氧气，呼出二氧化碳。也恰好就是这种不同生物之间不同的生存消耗方式，让大气始终处于平衡状态。

可能有人会问，地表生物的平衡和近地空间的大气层有什么关联？这就要从大气含量占比来看了。很多人都知道对流层的存在以及重要性，可对于对流层在大气层中的占比究竟是多少并不清楚。事实上，对流层至少集中了四分之三的大气质量以及百分之九十以上的水汽质量。

仅就对流层而言，它的整个质量比在大气层中的重要性就是不可取代的。除此以外，平流层，中间层以及电离层的各自含量占比也远远多于散逸层。从这一点上就可以看出来，只要大气层中对流层这几个分层能够达到平衡，那么散逸层的损耗确实是无关紧要的。

当然了，千里之堤溃于蚁穴。散逸层的占比虽小，却也不能忽视，那么地球内部的能量提供又来自何处呢？

除去生物自身的碳氧平衡之外，生物活动，海洋蒸发以及火山爆发等等，都是为大气提供了支援。也正因如此，我们才不会感受到大气层有什么明显的变化。

外部供给

其次则是地球外部的“大气”补充，这主要是来源于外太空中所含有的微量气体以及彗星，陨星等在大气层中释放的气体。

要知道地球并不是静止的，它始终是以每小时十万多公里的移动速度围绕着太阳公转。在地球的公转轨道上面，任何太空物体都有可能对地球造成威胁。根据研究资料显示，地球每天大约要受到来自太空100多吨粒子的轰击。

只不过和我们想象不同的是，这些物体绝大多数都只有鹅卵石大小。也正因如此，当它们以极高速度冲向地球的时候，就会很快在大气层中燃烧殆尽。如果是在夜间观测到这种燃烧的现象，由于距离的原因，会很容易和流星混为一谈。而在这个过程之中，这些物体自身所携带的气体也会对大气层带来补充。

磁场保护

值得一提的是，除去地球内部以及太空外部的补充之外，地球的磁场也一直维护着地球大气层的稳定。地球磁场始终都在不断变化，而磁场内部又有着相对较为均匀的磁力运动轨迹，被人类称之为磁力线。正是这些磁力线的存在，避免了大气层被太阳风直接“吹”走。

在很久之前，科学家们就已经探测到了太阳风的存在，主要是从太阳日冕层对外抛射的一种高温高速粒子流。当这条粒子流抵达地球的时候，同样会伴随着足够强度的磁场。如果没有地球磁场的抵抗，那么大气根本无法在太阳风的席卷下维持稳定。

我们以城墙做对比就明白，当太阳风袭来的时候，地球磁场就会逼迫太阳风绕过地球继续运动。在这样的情况下，恰好就形成了一个由太阳风包围的磁场空间。在这个空间之中，散逸层之下的大气十分安全，而散逸层由于直接和太阳风接触，难免会有一部分大气“牺牲”。

对于这样的想象，科学家们也并没有想过用什么方法来解决。一方面是因为这个损失量对地球的整体大气数量而言，无关痛痒。另一方面则是因为这种技术实现的难度太高，毕竟在65000千米的高空之上保护大气，完全就是天方夜谭。

不过即便如此，科学家们也在试图搞清楚磁场与大气之间的变化量和关系式。曾经令无数人无比紧张的温室效应，其实就是大气内部发生了气体质量比发生了变化。

如果能够让宇宙有选择性地吸走大气，那么温室效应的问题不就可以迎刃而解？只不过实现的难度也绝不是普通人能够想象的。谁也不知道究竟需要多久的时间，人类才能够真正地掌握大气的变化。

结语

事实上，在当代科学研究之中，除去研究探索更符合客观真理的定理和现象之外，最重要的就是如何能够让人类长久的生活下去。科幻小说作家刘慈欣曾经说过：“给岁月以文明，而不是给文明以岁月”。我们所做得一切，就是为了在岁月之中填充文明，而不是自私得想着如何让文明像常青树一样始终存在。

根据科学家们推测，或许在数十亿年之后，大气层也会随着时间的推移而消失。可真正到了那个时候，或许人类文明早已发展到我们现代人无法想象的高度，人类也再不用为大气而担忧。只不过在这些美好的愿望发生之前，我们仍然不能放松警惕。除此以外，既然我们已经发现了问题存在，那么我们自然也有必要去进行研究。