能造成地球获得和失去质量的因素有很多,让我们好好算笔账。
自从人们注意到地球周围越来越多的太空垃圾,一个合乎逻辑的问题就出现了——这是否意味着地球已经变得更轻?毕竟它甩掉了这么多“体重”。英国广播公司制作了节目《变多还是变少》,向剑桥大学的学者寻求答案。
医学微生物学家克里斯·史密斯博士指出,能造成地球获得和失去质量的因素有很多。他在剑桥大学的同事戴夫·安塞尔等人的帮助下,用一些大致的计算拟定了一份“得失平衡表”,以计算地球会在哪些情况下流失重量,又在哪些情况下得到一些。表格所用的数字都是估计值。
地球每年“贴膘”40000吨
迄今为止,给地球额外“贴膘”的最大贡献者是每年40000吨的太空粉尘。史密斯称,它们是从太空里被地球吸引来的。
“(太空粉尘)基本上是太阳系诞生后残余的边角料。它们有些是小行星爆炸后产生的,有些则从未有机会形成一颗行星。”史密斯说,“由于质量庞大,地球在太空中就像一台巨大的吸尘器,把周围的尘埃粒子吸引过来。”
此外,地球还有另一个不那么重要的增重原因:全球变暖。
根据美国国家航空航天局的计算,地球每年因为温度上升而获得约160吨重量。“如果我们持续让全球变暖,重量也会持续上升。”史密斯指出。
这意味着地球每年因各种原因,被添加40000至41000吨行星质量。
即使如此,仍然入不敷出
人口的增长和新的建筑,并不是能让地球变重的因素,因为其构成都是地球上原本就存在的物质。但总的来说,史密斯等人的计算结果是,地球——包括海洋和大气——仍然在不断损失质量。他指出了一些原因。
首先,地球的核心就像一个巨大的核反应堆,随着运转时间而逐渐失去能量,这些能量损失造成了质量上的损失。
但这还只是小小的数额。史密斯估计每年不超过16吨。至于像发射火箭和人造卫星那样丢掉一点点重量?完全不值一提,何况其中大多数还将回落到地球上。所以这些质量并未被纳入计算。
但还有其他因素使地球上损失非常多的质量。比如那些不断从地球大气层逃逸的极轻气体。
物理学家已经证明,地球每一秒都会失去大约3公斤氢气。换句话说,地球每年都在失去大约95000吨的氢气。
另一种很轻的气体——氦气每年会散失约1600吨,不过我们本来就没有大量的氦气。
我们需要担心吗
考虑到以上的得与失,史密斯认为地球每年的变化是差不多变轻50000吨。好消息是,这连上个月搁浅的意大利游轮“科斯塔·康科迪亚”号一半的总重量都不到。跟地球质量相比,就差得更多了:仅仅相当于0.000000000000001%的质量变化,简直不提也罢。
所以我们需要担心吗?流失的质量似乎只是一个小问题,但我们会不会耗尽所有的氢气?史密斯认为不担心。
“那需要花上数万亿年,等地球上的海洋全都干涸。而地球现在还不到50亿岁,我们还有近乎无限的时间。”
英国广播公司