Земля набирает или теряет массу?

Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны сравнить потерю массы атмосферы Земли с приходом метеоритного материала на нашу планету. Атмосферный газ уходит с планеты двумя основными способами. Во-первых, движение самих молекул при определенной температуре может привести к тому, что их скорость превысит скорость убегания с планеты. Однако чем выше масса молекулы, тем ниже ее скорость. Итак, водород, самый легкий элемент, с большей вероятностью улетучится, чем гелий и т. д.

Здесь также имеют значение два других фактора: масса планеты (большая гравитация) и ее расстояние от Солнца (более теплая, более энергичная среда). Когда мы сравниваем Землю с Юпитером, например, наша планета ближе к Солнцу и намного менее массивна. Вот почему Юпитер сохранил большую часть своего водорода, а Земля – ​​нет.

Второй основной способ, которым планета может потерять атмосферу, – это взаимодействие с солнечным ветром. В этом случае энергия этого потока заряженных частиц может увеличить скорость молекул газа до величины, превышающей скорость убегания с планеты.

В случае с Землей, однако, у нас есть естественный защитный механизм, защищающий нашу атмосферу от солнечного ветра: сильное магнитное поле. Он отклоняет почти все частицы солнечного ветра на расстояние до 65 000 км от Земли.

По текущим оценкам, потеря водорода и гелия составляет 3 кг в секунду, это чуть более 100 000 тонн (90 700 метрических тонн) в год. Если сравнить это с оценочной массой метеорного материала, который ежегодно падает на Землю (примерно 50 000 тонн), действительно, кажется, что наша планета находится на программе похудания.

Но не волнуйтесь. Если бы эта диета оставалась неизменной на протяжении миллиарда лет, наша планета потеряла бы только восемь миллиардных своей общей массы. Общая масса Земли – 5.9742 × 10²⁴ килограмма.