Для того щоб дати відповідь на питання про те, чому в космосі немає повітря, потрібно для початку визначити, що таке повітря. Отже, повітря – це не що інше, як молекули і частки, плаваючі в просторі. Подробиці в статті.
Земля і її атмосфера
Якщо говорити про нашу планету Земля, то існує велика кількість молекул, атомів, частинок, які складають нашу атмосферу. У повітрі за обсягом є близько 78,09 % азоту, 20,95 % кисню, 0,04 % діоксиду вуглецю і т. д. На підставі щільності молекул на різних рівнях вчені атмосферу ділять на п’ять основних шарів:
- Тропосфера: від 0 до 12 км над рівнем моря.
- Стратосфера: від 12 до 50 км.
- Мезосфера: від 50 до 80 км.
- Термосфера: від 80 до 700 км.
- Екзосфера: від 700 до 10 000 км.
Ці шари існують, тому що гравітація Землі притягує до себе всі молекули. Власне, цей факт і пояснює, чому повітря не відлітає в космос разом з атмосферою. Щільність молекул тропосфери висока, тому що це шар, який знаходиться найближче до поверхні Землі, а значить, вплив сили тяжіння на молекули дуже велике. Однак якщо ми будемо підніматися все вище і вище і таким чином віддалятися від поверхні Землі, ефект гравітації зменшиться з часом, а разом з цим знизиться і щільність повітря. Тому шар екзосфери має, порівняно з шаром тропосфери, вкрай низький відсоток вмісту молекул.
Тепер перейдемо безпосередньо до питання про те, чому в космосі немає повітря. Власне, з точки зору фізики і астрономії це питання не на 100 % коректно сформульований. Справа в тому, що повітря присутня навіть у космосі. Єдине зауваження – таке повітря не підходить ні для яких живих істот. Також варто уточнити, що коли ми думаємо над питанням про те, чому в космосі немає повітря, чи ми маємо на увазі під словом «космос» безпосередньо порожній простір атмосферу або інших планет?
Дійсно в космосі немає повітря?
Так, якщо ми говоримо про атмосферу інших планет, то варто відзначити, що кожна планета має свою власну гравітацію. Ця гравітація також залежить від маси планети, тому що це не що інше, як сила, що впливає на ступінь викривлення простору-часу. Чим більше маса тіла (планети або зірки), тим вище ступінь викривлення. Це також означає, що чим більше маса тіла, тим сильніше гравітація. На інших планетах співвідношення щільності молекул в різних шарах атмосфери і сили гравітації ідентично природі відносин гравітації й атмосфери на планеті Земля.
Отже, щільність молекул повітря буде вищою у поверхні планети, а зменшуватися показник щільності буде при русі вгору. Однак для існування живих організмів на цій планеті складу молекул повітря повинен бути збалансованим, подібно до того, що на Землі.
Але якщо говорити про порожньому просторі космосу, яке ми називаємо вакуумом, то слід також сказати, що насправді це зовсім не вакуум. Тому що навіть порожній простір – це щось. У ньому також є молекули водню і деякі інші частинки. Але щільність цих молекул і частинок вкрай незначна, тому що на них не має сильного впливу гравітаційне поле якого-небудь небесного об’єкта.
З цієї причини ми говоримо, що в космосі немає повітря. Але насправді це неправда. У космічному просторі все ж існують деякі частинки.
Пояснення для дітей: чому в космосі немає повітря
Уявіть собі велику порожню кімнату (наприклад, розміром з місто). Тепер уявіть, що ви залишили в ній мурашки. Ймовірність того, що вам вдасться його знайти, дорівнює 1/1000000000. Всесвіт – така ж кімната, а оскільки газ має тенденцію займати весь вільний простір, молекули його віддаляються далеко один від одного – їх щільність вкрай мала.
Це немов крапля чорнила в океані – її не видно, вона ні на що не впливає. Варто відзначити, що насправді з атмосфери Землі все-таки виходить певний відсоток повітря, який, потрапляючи у всесвіт, не робить ніякого значного ефекту на космічний простір.
Підсумок
В цілому космос – це настільки загадково, що вчені досі не з’ясували, якими властивостями він володіє. Фізики впевнені, що в космічному просторі навіть існують деякі частинки, про яких ми ще не знаємо. Отже, оскільки повітря складається з часток, молекул і т. д., буде неправильно, якщо ми скажемо, що в космосі немає повітря. Замість цього ми повинні запитати себе про те, які частки є в космосі.
