总质量约6000万亿吨，厚达数千公里，地球为何有这么厚的大气层？

jokerID29 · 昨天 20:38

我们来做一个大胆的假设：如果地球的大气层，突然之间消失了，会发生什么？
注意，是"突然"消失，不是慢慢消失。就在某一个瞬间，包裹地球的那层6000万亿吨重、厚达数千公里的空气，全部不见了，地球直接暴露在真空的太空中。

然后，我们来看看，接下来的一秒、一分钟、一小时、一天、一周、一个月、一年，地球会发生什么变化。
通过这个思想实验，你就会明白，大气层对我们来说，到底有多重要。
第一秒
大气层消失后的第一秒，大多数人还没反应过来。但是，一些变化已经开始发生了。
首先，所有的声音都消失了。因为声音是靠空气传播的，没有了空气，就没有了声音。你旁边的人跟你说话，你只能看到他的嘴在动，但是听不到任何声音。整个世界，陷入了一片死寂。
其次，所有依靠空气的设备都停止了工作。汽车的发动机，因为没有空气进气，熄火了；
飞机的发动机，因为没有空气，停转了，飞机开始往下掉；风力发电机，因为没有风，不转了；人们的呼吸，变得困难起来，因为肺里没有空气可以交换了。
还有，气压突然消失了。我们的身体，已经适应了一个大气压的环境。气压突然消失，身体里的气体会开始膨胀。肺里的空气会冲出来，耳朵会疼，眼睛可能会凸出，皮下的血管可能会破裂。
第一秒，世界还是那个世界，但是已经开始崩溃了。
第一分钟
一分钟后，情况已经非常危急了。
没有了空气，人无法呼吸。大脑缺氧，只需要十几秒就会失去意识，几分钟就会脑死亡。所以，在大气层消失后的一分钟内，绝大多数人已经失去了意识，或者已经死亡了。
只有那些在密闭空间里的人，比如在潜水艇里、在空间站里、在有氧气罐的实验室里，可能还能多活一会儿。但是，他们也撑不了多久。

飞机，全部坠毁了。因为没有空气，飞机的机翼无法产生升力，发动机也无法工作。所有在天上飞的飞机，都会像石头一样掉下来，砸到地面上。
汽车，全部熄火了。因为没有空气，发动机无法工作。公路上的汽车，变成了一堆堆废铁。
天气，消失了。没有了空气，就没有了云，没有了雨，没有了风，没有了雪。天空，变成了黑色，因为没有了空气的散射，太阳变成了一个明亮的光点，星星在白天也能看到。
第一分钟，人类文明已经基本毁灭了。
第一小时
一小时后，地球的表面，已经变成了地狱。
没有了大气层的保温作用，地球的温度开始剧烈变化。太阳直射的地方，温度开始飙升，因为没有了空气的阻挡，太阳的全部能量都直接照到了地面上。背阴的地方，温度开始骤降，因为没有了大气层的保温，热量迅速辐射到太空中。
几个小时后，向阳面的温度可能超过100度，背阴面的温度可能降到零下100度。昼夜温差，超过200度。
水，开始沸腾和蒸发。因为没有了气压，水的沸点会降到很低。在常温下，水就会沸腾，变成水蒸气。海洋、河流、湖泊里的水，开始大量蒸发。
但是，蒸发出来的水蒸气，因为没有大气层的束缚，会慢慢逃逸到太空中。所以，地球的水，会越来越少。
动植物，几乎全部死亡了。动物无法呼吸，植物无法进行光合作用（因为没有了二氧化碳），而且温度的剧烈变化，也让它们无法生存。

只有一些生活在地下深处的微生物，可能还能存活。因为地下有一定的保温作用，而且它们不需要空气。
第一小时，地球已经变成了一颗死寂的星球。
第一天
一天后，地球的表面，已经面目全非了。
温度，已经达到了极端。向阳面，白天温度可能超过150度，足以把水烧干，把东西烤焦；背阴面，夜晚温度可能降到零下150度，足以把一切冻住。
因为地球在自转，所以每个地方都会经历白天和黑夜。也就是说，每个地方，都会经历"烧烤"和"冰冻"的交替。白天被烤焦，晚上被冻住，日复一日。
水，已经大量蒸发了。海洋的水位，明显下降；河流和湖泊，大部分已经干涸了。蒸发出来的水蒸气，一部分在背阴面凝结成了冰，另一部分逃逸到了太空中。
地球的表面，开始出现大量的冰。在背阴面，温度极低，水蒸气会凝结成霜和冰，覆盖在地面上。但是，一旦转到向阳面，这些冰又会迅速升华，变成水蒸气。
建筑物，开始损坏。因为温度的剧烈变化，热胀冷缩，建筑物的材料会开裂、破碎。玻璃会炸裂，金属会变形，混凝土会剥落。地球已经变成了一颗冰火两重天的星球。

第一周
一周后，地球的环境，已经跟月球差不多了。
没有了空气，没有了天气，没有了声音，没有了生命。天空是黑色的，太阳是明亮的光点，星星清晰可见。
温度，白天超过150度，晚上低于零下150度，昼夜温差超过300度。跟月球的温度差不多。
水，已经大部分蒸发或者逃逸了。海洋只剩下了一些低洼处的水，而且也在慢慢蒸发。河流和湖泊，已经完全干涸了。
地球的表面，覆盖着一层霜和冰，主要在背阴面和两极地区。但是，这些冰也在慢慢升华，慢慢逃逸到太空中。
建筑物，大部分已经倒塌了。因为剧烈的热胀冷缩，加上没有了空气的缓冲，微陨石的撞击，建筑物很快就会损坏、倒塌。
人类的痕迹，已经开始消失了。尸体，因为没有空气，不会腐烂，但是会因为温度的剧烈变化而碎裂。物品，因为热胀冷缩和紫外线照射，会快速老化、破碎。
第一周，地球已经变成了第二个月球。

第一个月
一个月后，地球已经完全变成了一颗死寂的岩石星球。
水，几乎已经全部逃逸了。海洋、河流、湖泊，都已经干涸了。只有在两极的永久阴影区，可能还残留着一些冰。
大气，完全消失了。没有了空气，没有了气压，没有了天气。地球直接暴露在真空的太空中。
温度，白天超过150度，晚上低于零下150度，日复一日，年复一年。
生命，几乎全部灭绝了。只有一些生活在地下深处的、极端环境下的微生物，可能还能存活一段时间。但是，随着水的消失和温度的极端化，它们最终也会死亡。
地表，布满了微陨石撞击的小坑。因为没有了大气层的保护，太空中的微陨石会直接撞到地面上，虽然很小，但是日积月累，也会把地表砸得千疮百孔。
建筑物，几乎全部倒塌了。只剩下一些特别坚固的结构，比如金字塔的底座、大坝的残垣，可能还能看出一点轮廓。
第一个月，地球已经跟水星、月球这些没有大气的星球，没有区别了。

第一年
一年后，地球已经完全变成了一颗陌生的星球。
水，已经全部消失了。两极的冰，也已经升华逃逸了。地球表面，没有任何液态水，也没有任何冰。
生命，已经全部灭绝了。没有任何生物，能在这种极端环境下存活。地球，变成了一颗没有生命的星球。
地表，已经被微陨石砸得布满了小坑。风化作用（虽然没有空气，但是温度变化和微陨石撞击也会造成风化），已经把地表的岩石磨成了粉末。
建筑物，已经几乎看不出原来的样子了。倒塌的废墟，被风化和微陨石撞击，慢慢变成了碎石和尘土。
人类文明的痕迹，已经很难找到了。你站在曾经是北京的地方，看到的可能是一片荒漠，偶尔能在土里挖到一块生锈的铁片、一块碎玻璃。
第一年，地球已经变成了一颗没有大气、没有水、没有生命的死寂星球，跟火星、水星没有什么区别。

好了，我们的思想实验做完了。
现在，你应该明白，大气层对我们来说，到底有多重要了吧。
大气层，不是一层可有可无的空气，而是地球的"防弹衣""保温被""保护伞""呼吸器"。
它给我们提供呼吸所需的氧气和二氧化碳；它给我们保持适宜的温度，白天不太热，晚上不太冷；它阻挡有害的紫外线和宇宙射线；它燃烧掉大部分来袭的流星体；它传播声音，让我们能听到彼此；它形成天气，调节水循环，让生命得以生存。
没有了大气层，地球就会变成第二个月球，第二个火星，变成一颗没有生命的死寂星球。

那地球为什么有这么厚、这么重的大气层呢？
主要有四个原因。
第一，地球的引力足够大，能把空气分子"吸"住。月球引力太小，留不住大气；火星引力也小，大气很稀薄。地球的引力，刚好够大。
第二，地球有磁场，能偏转太阳风，不让太阳风把大气吹走。火星以前可能有磁场和厚重大气，后来磁场消失了，大气就被太阳风吹走了。
第三，地球有持续的气体来源。火山喷发，会不断向大气中释放水蒸气、二氧化碳、氮气等气体，补充大气的流失。
第四，生命活动调节了大气成分。植物的光合作用，产生了氧气；海洋生物，固定了二氧化碳；动物的呼吸，消耗氧气释放二氧化碳。生命，把大气调节到了适合生命生存的状态。
这四个条件，缺一个，地球就不会有现在这样的大气层。

所以，地球的大气层，是6000万亿吨的奇迹，是数千公里厚的保护，是46亿年演化的结果，是生命存在的基础。
我们应该感恩，更应该珍惜。减少碳排放、保护臭氧层、减少空气污染，这些不是口号，而是在保护我们自己的"防弹衣"和"保温被"。
下次，当你深呼吸的时候，可以想想：这口空气，来自6000万亿吨的大气层，来自数千公里厚的天空，来自地球46亿年的演化。它是如此普通，又是如此珍贵。
如果没有了它，我们连一分钟都活不了。

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