Vakuum saugt keine Luft an.In einem Vakuum ist es die andere Luft, die es in den leeren Raum drückt.Luft wie jedes andere Gas wird sich ausdehnen, um das Volumen zu füllen.

Sie würden also erwarten, dass sich die Atmosphäre ausbreitet, um den Rest des Universums zu füllen - und ohne die Schwerkraft, die sie auf der Erde hält, würde dies der Fall sein.

Bearbeiten: Ja, es geht ständig Luft verloren.Die Moleküle in der Atmosphäre bewegen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Einige der schnellsten bewegen sich schnell genug, um genug Energie zu haben, um die Schwerkraft zu überwinden und zu entkommen.Dies gilt insbesondere für die leichtesten Elemente, z.Helium, das sich schnell bewegt und die Wirkung der Schwerkraft am wenigsten spürt.

"Einige sagten X, andere sagten Y" - in Ihrem Fall sind X und Y gleich. Die Schwerkraft gibt Ihnen die Fluchtgeschwindigkeit - ohne Schwerkraft wären alle Geschwindigkeiten Fluchtgeschwindigkeiten. Die Atmosphäre verlässt sie, da ein bestimmter Anteil der Luftmoleküle ständig ausreichend schnell wird. Die durchschnittliche Geschwindigkeit von Luftmolekülen ist jedoch viel niedriger als die Fluchtgeschwindigkeit, so dass dies ein relativ seltenes Ereignis ist - wir verlieren jede Sekunde etwa 3 kg Atmosphäre. Das klingt nach viel, aber es gibt viel Luft in der Atmosphäre, so dass es ungefähr eine Milliarde Jahre dauern würde, wenn die Verlustrate konstant bleiben würde.

In Wirklichkeit hat die Atmosphäre viel länger gedauert und wird eine ganze Weile dauern, da sie im Laufe der Zeit tatsächlich wieder aufgefüllt wird. Der stabilste Teil unserer Atmosphäre ist der Stickstoff, da er nicht leicht verloren geht (er hat viel Masse und das Molekül ist sehr stabil). Der größte Verlust entsteht durch Wasserstoff, der hauptsächlich aus Wasserdampf kontinuierlich nachgefüllt wird. Erosion und vulkanische Aktivität setzen große Mengen Kohlendioxid frei, das durch photosynthetisches Leben zu Sauerstoff verarbeitet wird und größtenteils als verschiedene Kalksteine ​​und Silikate eingefangen und für eine weitere Runde zurückgegeben wird.

Im Moment ist der atmosphärische Verlust ziemlich nahe an einem Gleichgewicht - die Menge an neuer Atmosphäre, die erzeugt wird, ist ziemlich nahe am atmosphärischen Verlust. Das Gleichgewicht ist ziemlich stabil - Sie erhalten keine positive Rückkopplungsschleife, bei der mehr atmosphärischer Verlust zu noch mehr atmosphärischem Verlust führt, im Gegenteil.

Schließlich gibt es kein Saugen. Sie können nicht an einem Luftvolumen ziehen - was tatsächlich passiert, ist, dass die Umgebungsluft einen höheren Druck hat und sich daher in das Niederdruckvolumen bewegt. Es gibt keine wirkliche Kraft, nur Statistiken - für ein Volumen zufällig bewegter Partikel ("ideales Gas") ist es wahrscheinlicher, dass sich ein Molekül vom Hochdruckbereich in den Niederdruckbereich bewegt als umgekehrt. Im Laufe der Zeit gleicht dies den Druck in den beiden Volumina ungefähr aus - an diesem Punkt ist ein Wechsel von A nach B genauso wahrscheinlich wie ein Wechsel von B nach A.

Aber selbst dann sehen Sie, dass sich die Luft nur ausbreiten würde, um das gesamte Universum gleichmäßig zu füllen, ohne zu saugen. Hier kommt die Schwerkraft ins Spiel - die Bewegung einzelner Luftmoleküle ist nicht mehr völlig zufällig, da sie zum Zentrum des Planeten gezogen werden. Wenn ein Luftmolekül auf einer von der Erde entfernten Flugbahn landet, wird es umgedreht, bis es wieder auf die Erde zeigt (genau wie ein Ball beim Aufwerfen wieder auf die Erde zurückkommt). Und hier kommt die Fluchtgeschwindigkeit ins Spiel - das ist die Geschwindigkeit, bei der der Erdzug nicht stark genug ist, um das Objekt umzudrehen. Das Molekül wird immer noch kontinuierlich zur Erde zurückbeschleunigt, aber die Schwerkraft (und damit die Beschleunigung) fällt schneller ab als die Geschwindigkeit des Moleküls - das Molekül "entkam" der Schwerkraft gut.

Versuchen Sie, hier nicht das Wort "saugen" zu verwenden, da dies keinen Sinn ergibt. Luft bewegt sich immer von einem Bereich mit hohem Druck zu einem Bereich mit niedrigem Druck. Genau wie alles andere in der Natur; es versucht sich auszugleichen.

Leute sagten, außerhalb der Erde sei ein Vakuum

Nun, sie sind alle falsch, es gibt kein perfektes Vakuum. Vielleicht ist das ein bisschen pedantisch, aber ich denke, es ist am besten zu sagen, dass der Druck außerhalb der Erde very ist, sehr niedrig (oder "fast ein Vakuum").

Aber die Luft wird nicht von der Erdoberfläche angesaugt.

Ja, aber nur eine absolut winzige Menge, sehr sich schnell bewegende Moleküle können die auf sie einwirkende Gravitationskraft von der Erde überwinden und entkommen in den Weltraum. Forscher haben entdeckt, dass Sauerstoff (sehr) langsam aus der Erdatmosphäre abfließt.

Hier sind einige nützliche Bilder von dem Link, den ich bereitgestellt habe:

Einige sagten, es liege an der Schwerkraft, andere an der Luftgeschwindigkeit Moleküle sind nicht hoch genug, um zu entkommen.

Diejenigen, die sagten, es liege an der Schwerkraft, sind korrekt. Die anderen sind aus den oben genannten Gründen falsch.

BEARBEITEN:

Kommentare unter dieser Antwort haben einen guten Punkt darin identifiziert, dass im letzten Zitat beide Argumente gleich sind. Jetzt erkenne ich an, dass diese Aussagen sehr ähnlich sind und als dasselbe interpretiert werden könnten. Aber ich stehe immer noch zu dem, was ich ursprünglich geschrieben habe.

Wenn im zweiten Teil des Zitats stand, dass "die Geschwindigkeit von all der Luftmoleküle nicht hoch genug ist, um zu entkommen". Dann würde ich den Kommentaren zustimmen und meine Antwort überarbeiten.

Die Atmosphäre diffundiert reibungslos in den Weltraum, es gibt keine strenge Grenze.Das Beispiel, das Sie mit einem Staubsauger gegeben haben, ist nicht dasselbe wie ein Staubsauger im Weltraum.Betrachten Sie die Erde und ihre Atmosphäre als ein System $ S $.Der Staubsauger entfernt keine Luft aus $ S $, sondern verteilt sie lediglich neu.Das Gravitationsfeld der Erde bindet die Moleküle in einem bestimmten durchschnittlichen Abstand von ihrer Oberfläche.Um Partikel von dieser Oberfläche zu entfernen, muss daran gearbeitet werden, den Molekülen genügend kinetische Energie zuzuführen, um der Anziehungskraft der Erde zu entkommen.Bloßes Vakuum ist keine Energiequelle.Andererseits inonisieren kosmische Strahlen die äußeren Schichten unserer Atmosphäre und lassen häufig zu, dass einige gasförmige Ionen weiter als bis zur geschätzten atmosphärischen Höhe diffundieren.

Es gibt noch einen Aspekt bei dieser Berechnung, den ich noch nicht gesehen habe. Deshalb werde ich ihn hier veröffentlichen: die Wiederherstellung interstellarer Materie durch die Wirkung der Erde, die durch den Weltraum fegt und dabei Material sammelt.Eine Zahl für die Dichte interstellarer Materie ist 1 Atom (Wasserstoff) pro cm ^ 3.Multiplizieren Sie dies mit der Umlaufgeschwindigkeit der Erde (30 km / s) und der Querschnittsfläche des Planeten. Ich erhalte eine Masse von sehr nahe an den gleichen 3 kg / s, die Luann in seiner sehr gründlichen Antwort als Größe angegeben hatvon atmosphärischen Gasen, die normalerweise durch einfache Diffusion in das Vakuum entweichen.So viel von dem, was wir verlieren, kann einfach wiederhergestellt werden, indem man es aus dem "leeren" Raum zurückfegt.

V-Staubsauger

Genau genommen saugen Staubsauger nicht, sie blasen. Mit anderen Worten, der Lüfter drückt Luft stromabwärts durch das Gerät und schließlich aus dem Gerät heraus. Die verdrängte Luft führt zu einem Bereich mit niedrigerem Druck vor dem Lüfter (niedriger als die Umgebungstemperatur). Dies erzeugt ein Ungleichgewicht der Kräfte auf die Luft stromaufwärts des Ventilators; Dieses Ungleichgewicht bewirkt, dass sich die Luft durch den Einlass in die Maschine bewegt. Für das, was es wert ist, ist der Niederdruckbereich in einem Betriebsstaubsauger weit entfernt von dem, was man vernünftigerweise als Vakuum bezeichnen könnte (vielleicht ein oder zwei PSI unter der Umgebungstemperatur).

Escaping Earth

Damit etwas die Erde verlassen und niemals zurückkehren kann, sei es ein Raumschiff, ein Staubteilchen oder ein Molekül, muss es sich mit oder über der Fluchtgeschwindigkeit bewegen - etwa 11 km / s an der Erdoberfläche, nur ein winziges Stück weniger an der Karman-Linie (die Höhe gilt als Rand des Weltraums). Wenn Sie langsamer sind, folgt das Objekt einer Umlaufbahn um die Erde oder zurück zur Erde.

Gas

Gas ist eine Ansammlung von Molekülen, die sich im Raum bewegen und mit Objekten oder anderen Molekülen kollidieren. Einzelne Moleküle in einer Gasprobe haben gemäß einer statistischen Verteilung unterschiedliche Geschwindigkeiten. Die Durchschnittsgeschwindigkeit (tatsächlich kinetische Energie) wird durch den Parameter beschrieben, den wir Temperatur nennen.

H wird ständig angezeigt

Es ist möglich, dass ein Gasmolekül, beispielsweise bei einer Kollision, die Fluchtgeschwindigkeit erreicht. Wenn dieses Molekül in der Atmosphäre hoch genug ist, um auf nichts anderes zu stoßen, kann es die Erde dauerhaft verlassen. Es passiert die ganze Zeit, nur nicht mit einer Rate, die hoch genug ist, um signifikant zu sein. Es sei denn, die Moleküle sind sehr leicht wie Wasserstoff oder Helium. Weil sie leicht sind, können sie unter Bedingungen, bei denen andere Moleküle wie Stickstoff und Sauerstoff dies nicht können, leichter beschleunigt werden, um der Geschwindigkeit zu entkommen.

Es besteht ein Gleichgewicht zwischen der Schwerkraft und der Fluchtgeschwindigkeit.Wenn die Austrittsgeschwindigkeit sehr hoch ist, kann die Schwerkraft das Teilchen nicht halten und wir werden dieses Teilchen verlieren.Die Schwerkraft hängt von der Masse des Planeten ab, aber die Fluchtgeschwindigkeit hängt von der Temperatur ab.Wenn sich auf der Venus Gas befindet (früher?), Ist die Temperatur so hoch, dass das Gas eine hohe Austrittsgeschwindigkeit hat und so lange Gas verliert, bis keine mehr vorhanden ist.Für Planeten, die weit von der Sonne entfernt sind (Mars?), Kann die Schwerkraft den Kampf gewinnen, dass die Luft sehr nahe an der Bodenoberfläche sein kann.Wenn es lebende Tiere gab, sollten sie auf dem Boden kriechen, da die Temperatur nicht ausreicht, um die Luft höher zu bewegen.

Das tut es.Der Sonnenwind, der aus geladenen energetischen Teilchen besteht, stößt auf Sauerstoff / Stickstoff-Moleküle und beschleunigt diese in einigen Fällen, um der Geschwindigkeit zu entkommen.Glücklicherweise lenkt das Erdmagnetfeld die meisten dieser geladenen Teilchen vom dicken Teil unserer Atmosphäre weg.In Abwesenheit von Sonnenwind haben Stickstoff und Sauerstoff bei normalen Temperaturen nicht genügend Energie, um die Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen.Wasserstoff und Helium entweichen jedoch schnell und einfach aus unserer Atmosphäre.Neues Helium tritt ständig als Nebenprodukt der Radioaktivität in die Atmosphäre ein (Alphastrahlung aus der Radioaktivität ist ein Heliumkern, der nur ein leicht verfügbares Elektron aufnehmen muss, um Heliumgas zu bilden).

Sie verpassen den Schwerkraftzug.Es hält das gesamte atmosphärische Ensemble an die Erde gebunden, da es auf jedes Molekül einwirkt.Es ist interessant festzustellen, dass oberhalb der Höhe, in der Moleküle nicht in Entfernungen in sich selbst interagieren, die größer sind als die sogenannte "atmosphärische Skalenhöhe", eine theoretische Schätzung der neutralen Partikel vorliegt, die aus der Atmosphäre austretenBerechnung des Anteils einer bestimmten Spezies mit Geschwindigkeiten, die größer als die Fluchtgeschwindigkeit sind.Diese Distribution ist als "Jeans Escape" bekannt.

Es wird angenommen, dass einige felsige Körper aus unserem Sonnensystem den größten Teil ihrer Atmosphäre verloren haben, weil die Atmosphäre wie auf dem Mars entweicht, der eine geringere Anziehungskraft hat.Trotzdem hängt die Theorie darüber stark von Wechselwirkungen mit der inneren Struktur des Planeten ab und ist nicht so einfach.