భూమి మీద గాలి శూన్యంగా ఉన్న అంతరిక్షంలోకి ఎందుకు పోదు?
ప్రశ్న: గాలి అధికపీడనం నుంచి అల్పపీడనానికి వ్యాపనం చెందుతుంది కదా. మరి భూమి మీదున్న గాలి శూన్యంగా ఉన్న అంతరిక్షంలోకి ఎందుకు పోదు?
జవాబు: అధిక పీడనం ఉన్న ప్రాంతాల నుంచి అల్పపీడనం ఉన్న ప్రాంతాల వైపు వ్యాపనం (diffusion) చెందడం గాలుల లక్షణం. భూమ్మీద గాలి ప్రవాహాలు, తుపానులు, సుడిగాలులు ఇలా ఏర్పడేవే. గాలికి ద్రవ్యరాశి (mass) ఉంది. భూమ్మీద వ్యాపించి ఉన్న మొత్తం గాలి బరువు సుమారు 5X1018కిలోలు భూమి బరువు దాదాపు 6X10 24కిలోగ్రాములు. రెండు పదార్థాల మధ్య గురుత్వాకర్షణ ఉంటుందనేది తెలిసిందే. అలాగే భూమికీ, భూమ్మీద ఉన్న గాలికీ మధ్య గురుత్వాకర్షణ శక్తి చాలా ఎక్కువగా ఉంది. దీని ప్రభావం గాలికి ఉన్న వ్యాపన లక్షణం కన్నా అధికం కావడం వల్లనే భూమిని గాలి అంటిపెట్టుకునే ఉంటుంది. భూవాతావరణంలో ఉన్న గాలి సుమారు 30 కిలోమీటర్ల ఎత్తు వరకూ వ్యాపించి ఉన్నా, గాలిలోని 75 శాతం కేవలం 10 కిలోమీటర్ల ఎత్తు వరకూ ఉండే టోపోస్ఫియర్‌ పొరలోనే ఉంటుంది. చంద్రుడి ద్రవ్యరాశి వాతావరణ వ్యాపనాన్ని నివారించగల స్థాయిలో లేనందువల్ల అక్కడ గాలి లేదు.
Why Doesn’t The Vacuum Of Space Suck Up Earth’s Atmosphere?
The actual answer is that the vacuum of space does not exert any force on the atmosphere at all. It does not “suck” the air. We associate the word “suck” with “vacuums” but it’s a misnomer. That’s not what vacuums do.
Consider an example where we’ve pumped all of the air out of some box and created a vacuum inside of it. Let’s say we’re on Earth, at sea level, and we poke a hole in the box. What will happen?
Air will rush into the box and fill it. Okay. But why did it do that? Was it because the vacuum sucked the air into the box? No.
What’s actually happening there is that the air pressure around the box is forcing air into the space with no pressure. The air that fills the box is being pushed by air pressure into the empty space.
Vacuums never “suck” air. What they do is present an empty space and then air pressure forces the air into the vacuum.
Air pressure is not uniform throughout the atmosphere. The lower the altitude, the higher the air pressure; thus, as you move higher, the air pressure decreases. In fact, at the upper limits of the atmosphere, the air pressure reduces to basically nil.
And since there’s no real air pressure to speak of up there, then there is no force pushing the air into the empty space.
Now, this doesn’t mean gravity isn’t at work here. In fact, gravity is the reason we have air pressure in the first place. Gravity pulls on the atmosphere, compressing it, and creating pressure.
If we could magically turn off gravity then the atmosphere would be released from that compression and spring away from the Earth.
So, at the root of it, gravity is the thing that keeps the atmosphere near the surface. It just isn’t fighting the vacuum of space to do it.
