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正规买球app十佳排行:陨石坠入地球会燃烧,若是一张纸呢?它会燃烧还是平安落地?
发布日期:2022-05-07 15:21    点击次数:115
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根据科学家的估计,地球每天都要接受将近50吨的陨石造访。

是的,你没有听错,这个数据是来自于NASA的官网。既然每天都有这么多陨石掉下来,为什么大家却没有感觉呢?因为真正能够到达地面的陨石是非常少的,可能只有不到50颗,而其余的都在与大气的摩擦中燃烧殆尽了。是啊,地球有着浓密的大气,当有物质被地球的引力捕获而坠落地球时,由于速度很快,会与大气发生激烈的摩擦,以致燃烧销蚀。陨石如此,搭载航天员的返回舱也是如此,所以返回舱外表的防热涂层就显得非常重要,如果没有防热涂层,返回舱可就变成一个封闭的铁锅了。

陨石与飞船都会与大气发生摩擦而销蚀,那如果是一张纸呢?从太空中扔一张纸,它是否能够平安落地呢?

也许你会觉得这不需要讨论,直接做实验不就好了吗?事实上要做这个实验是非常困难的。直接从空间站上扔出一张纸不行吗?不行,因为空间站并非静止不动的。包括空间站在内所有运行于地球轨道的航天器都在围绕地球高速运动,它们的速度至少都在第一宇宙速度之上,也就是每秒7.9千米。从一个运动速度为每秒7.9千米的航天器上扔出一张纸,这张纸的运动速度同样也为每秒7.9千米,而一张运动速度达到第一宇宙速度的纸会如其他航天器一样,围绕地球进行运动。

由此可见,扔纸只能是一个思想实验,大家要保证这张纸扔出来时的初速度是为零的。

一张初始速度为零的纸会因地球引力的作用而向地球坠落,且坠落的速度会逐渐增加。在没有空气阻力的情况下,所有物体的坠落速度都是相等的,所以起初这张纸的速度与陨石是没有什么区别的。如果大家假设这张纸的初始下落高度为400千米以上,根据自由落体公式,当它下降到距地表100公里左右的位置时,它的速度将会达到每秒2000米以上,按照这样的速度,这张纸瞬间就会在与大气的摩擦中燃烧成灰。不过,实际问题要比这复杂一些,因为地球大气由稀疏变浓密是有一个过程的。

大家知道,地球大气从下往上,依次分为对流层、平流层、中间层以及热层。

不过每一层并没有明显的界限,同样的,地球大气的密度从上往下是逐渐提高的,但每一层的密度也没有明显的界限。所以,当一张纸从太空开始向地球坠落的时候,所遭遇的空气阻力是逐步提升的,所以它的速度会缓慢下降,在到达密度较高的平流层时,它的速度很可能已经比较低了,大概率不会与大气因摩擦而销蚀。如此说来,这张纸能够平安落地了?那到也不是。它还是会消失在地球大气之中,只不过并不是以燃烧的形式消失罢了。当纸从太空坠入热层时,会首先经受高温的考验。

热层直接接受太阳的照耀,所以热层物质的温度是非常高的,但这并不是说热层的气温非常高。

拿60度的水往身上浇,会感觉很烫,但待在90度的桑拿房里却不觉得有多热,就是因为水的密度要远高于空气,同样的,热层的空气密度是很低的,所以整体气温并不高。但纸就不同了,纸是个密度很高的东西,在太阳的照耀下,它的温度很快就会上升到千度以上,这已经远远超过了纸张自燃的温度,不过它并不会自燃,因为这里几乎没有燃烧所需的氧气。这张纸大概率会平安进入中间层,这里的温度同样很高,但纸依旧不会自燃,因为大气层中97%的空气都位于平流层之下。

当这张纸进入到平流层之后,真正的考验就来了。

平流层顾名思义,这里的空气是水平流动的,相对平稳,所以这里也是飞机巡航的地方。不过有些时候,平流层的空气流动速度也会很快,主要原因就是季节性的风向变化,如果这张纸不够坚韧,就有可能被风所摧毁。如果这张纸熬过了平流层,就会进入对流层,这里气象多变且云层众多,风雨雷电在这里是家常便饭,而在空气阻力的作用下,这张纸的下落速度已经变得很慢,它会在对流层翻滚飘荡,接受风雨的洗礼,然而它只是一张纸,承受不了太多,所以在到达地面之前就会灰飞烟灭。一张纸,终究还是到达不了地面。

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