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太空 · 约 2 分钟

地球大气层一直延伸到月球以外?你吸入的气体可能来自地球

地球的氢原子层(地冕)延伸到月球轨道之外,近地空间并非真空。

从月球看到的蓝色地冕

反常识钩子

许多人以为地球大气层的边界在100公里左右的卡门线,再往外就是真空。但实际上,地球的氢原子层——地冕——可以延伸到月球轨道以外,甚至更远。这意味着月球其实一直在地球稀薄大气的笼罩下。

到底是怎么回事

地球最外层的大气叫做“地冕”,主要由氢原子组成,它从约10万公里高度开始,向外延伸至60万公里以上,远超月球轨道(约38万公里)。这一现象由苏联月球3号探测器在1959年首次发现,后来的“SWAN”仪器(太阳风各向异性探测器)进一步证实:地冕的氢原子浓度在月球轨道处仍然高于星际空间背景。

背后的机制

地球的重力不足以束缚所有气体,外层大气中的中性氢原子吸收极紫外线阳光后获得能量,有些能摆脱重力逃逸。由于碰撞稀少,这些氢原子沿抛物线轨道向外飘散,形成弥散的“地冕”。地冕的主要成分是中性氢原子,它们会散射太阳的极紫外线,使其可被卫星探测到。

容易误解

“延伸到月球”不等于月球完全处于大气层内部。地冕极其稀薄,在月球轨道处的密度约为每立方厘米0.1个原子,比地面大气稀薄10^15倍,人无法感知。月球表面并非浸泡在稠密大气中,月球探测任务也不需要克服大气摩擦。该延伸部分属于“外逸层”概念,与普通人理解的“空气”不同。

一句话带走

你每次呼吸的空气,都有可能曾经是月球周围的氢原子。

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