地球の空気は、宇宙に逃げていかないのでしょうか？

重力があるとは言え、宇宙空間との境目にある空気は、宇宙に逃げていくような気がするのですが、実際にはどうなっているのでしょうか？
ずっと逃げていかないのか、それとも、非常に長い時間をかけて逃げていくのでしょうか？

質問者からの補足コメント

• 文字数がなくなりましたので、補足します。
  自然環境下で、水素分子が分離する可能性がどれほどあるのか、という疑問もありますが。

  No.3の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2015/03/31 11:40

No.4 ベストアンサー 回答者： aburakuni 回答日時： 2015/03/31 13:44

水素に拘られている様なので、その点に絞ります。

確かに水素は軽く、単体になれば上昇して行くので、水素資源として地表には無く、私たちが吸う空気の中にも殆ど無く、上空に昇って行く事が多い様です。

従って、その上空から失われる確率も元素中最大と言えます。

しかし地球は宇宙空間の中で高速で移動しており、宇宙空間に元素を失うだけでなく、宇宙空間から元素を得ています。

太陽系周辺の宇宙空間で存在数が最も多いのは水素で、その次のヘリウムの10倍、三番目に多い酸素の1,000倍以上の数があります。

ですから水素は一方的に減るだけでなく増えても居るので、その増減は単純に求められるものではありません。

また地球に落ちてくる固形物の大半は氷なので、それに含まれる水素も増加することになります。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
理解しました。
単純に考えて、宇宙空間の元素が集まったのが惑星ですので、さらに元素が集まりこそすれ、減る可能性は少ないのですね。

お礼日時：2015/03/31 20:51

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2015/03/31 09:10

重いので逃げては行きません。

もっとも、気体分子のエネルギーは統計に従って分布していますので、極めて小さい確率で、大気圏外に飛び出すエネルギーを持って、他の分子に衝突することなく宇宙まで突き抜けるものがあるかも知れません。確率は極めて小さいですがゼロではありません。

　「空気が軽い」と思い込んでいるのは、空気にどっぷりつかって、空気から浮力をもらっているからです。直観的には、熱気球は人間を何人か載せて浮かびます。
　「空気」と同じような意味で、「海の水はなぜ宇宙に逃げないのか」とは考えませんよね。海の魚は、海水が重いことには気づきません。

　面倒なので下記のWikipediaを見てもらうとして、１m^3（家庭の風呂１杯ぐらい）で約1.3kgぐらいの重さです。1.5リットルのペットボトルの飲物より少し少ないぐらいの重さ。かなり重いですよ。天秤を使う「量り売り」で、空気中と真空中で量ることで詐欺ができるレベルです。
　地球温暖化や省エネの話で、CO2削減量が「何トン」という単位で議論されていますが、そういうことなのです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A9%BA%E6%B0%97

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
空気が思ったより非常に重いのには驚きました。
しかし、水素Ｈ２は、かなり軽いと思いますが、それでも逃げないのでしょうか？
水素分子については、地表近くの大気中にほとんど存在せず、逆に地表から数千キロ以上の上空では、ほとんどが水素だそうですが、そこでは、太陽風など、ホンノ少しの「ちょっかい」で水素が逃げてしまうのでしょうか？
火星には過去に海があった可能性があるそうで、その頃には、現在よりも濃密な大気が存在したそうですが、現在の火星の大気は非常に希薄だそうです。
窒素や炭素や二酸化炭素、水などは、非常に重いので、逃げそうにないのは理解しました。
しかし、水が酸素と水素に分かれた場合、水素は軽いので、上昇し、もしそれが地球から逃げる可能性があるのなら、非常に長い年月のうちに、水が徐々に減少するのではないかと思いました。

お礼日時：2015/03/31 11:23

No.2 回答者： bonboy 回答日時： 2015/03/31 07:10

空気は重たいので重力に影響しています。

なので、高いエベレストとか登ると空気が薄くなるのはその証拠です。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
空気が重いのは分かりましたが、例えば、酸素や二酸化炭素と比べ、水素はかなり軽いですが、それでも逃げていきませんか？

お礼日時：2015/03/31 10:47

No.1 回答者： jelfe 回答日時： 2015/03/31 02:46

重力的な境界より外側は最初に逃げてますよ。

とは言っても厳密には、他に何もない完全に静かな状態だとどんなに遠くても必ず引き合うので、境界と言うのはないのですけど。
今までの太陽史上にない強い太陽風などが吹けば、大雑把に(二番目との)その差分が宇宙に飛ばされて行くんでしょうね。

と言うことで重力の性質上、外部的な「強いちょっかい」をかけられない限り地球の大気は逃げて行きません。

(完全に余談ですが、その重力の法則に従わない法則一つだけ発見されて、それは「宇宙の膨張」と命名されました)。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
それでは、月に大気がない（あるいは非常に希薄）というのは、重力の境界の範囲が非常に狭いからと言うことですね。

お礼日時：2015/03/31 10:45