大気って遠心力で宇宙に飛んでいかないの？

質問

高度による気圧の計算式を見たことないのですが、きっと高度３８万ｋｍでも気圧０にはならないと思ってます。
微量ながら空気は宇宙へ飛び立っていくのでは・・

回答No.7

8kunkun · ベストアンサー

806_meikoさんがお考えになったように高度３８万kmくらいまで、
つまり月くらいまで地球の大気が広がっているという考え方も
間違えではありません。

太陽系にはガス分子や塵が存在しますが、これは太陽から離れるに
従って希薄になります。地球の公転軌道付近での星間物質の濃度
(1cm^3あたりおよそ数百個)程度です。

ところで、大気は上空に行くほど大気分子の濃度は減少します。
そこで、大気の分子濃度が星間物質の濃度と等しくなる高度を
大気の上限とすると考えることができます。
（これは考え方の一つです。）
大気分子濃度と星間物質濃度が一致する高度がおよそ38万km、
つまり月の距離程度となることが知られています。
これが38kmが大気の上限の根拠です。

>微量ながら空気は宇宙へ飛び立っていくのでは・
遠心力は分子の速度に依存しますので、速度の分子（熱い分子）
は飛んでいきます。

単純な静水圧平衡の式を全ての高度に渡って用いるのは無理が
ありそうです。

回答No.6

noname#100814

＞約３６００ｋｍ（静止衛星の軌道）に訂正させてください。
＞ようするに、遠心力と重力が釣り合う高度です。

　どうやら質問者さんは静止衛星というものについて誤解しているようです。
　つまり、その高さでは遠心力と重力とがつり合っている、
言い換えれば重力は打ち消されて見かけ上ゼロになっているので
衛星は浮いて（静止して）いられるのだとお考えなのではありませんか？
　そして、もしその高さにも微量の空気があるとすれば
そこでは重力ははたらかないのだから宇宙へ飛んでいってしまうであろう
とお考えになっての質問ではありませんか？

お礼

ご回答有難うございます。
ch3oh様のご推測どうりに考えております。

＞そして、もしその高さにも微量の空気があるとすれば
そこでは重力ははたらかないのだから宇宙へ飛んでいってしまうであろう

そんな高度に微量の空気が無い（ほとんど）ことはわかったのですが、もしあったとするならば、飛んでいっちゃいませんか？
間違ってます？

回答No.5

maeda00100

３８万キロ地点＝月

ですので、この「３８万キロ地点の気圧」を知りたいなら、月の気圧になります。
１０億分の１気圧です。
また、３８万キロ地点では「地球の気圧」ではありませんが、0.0000…であって、０ではないので、地球からいくら離れても、太陽系から飛び出しても0.000000…という話なので、計算不可能です。計算出来ますが厳密な数字が出せません。真空状態の空間も絶えず変動しています。

また、月の無い部分。宇宙空間は、仰るとおり何処も「ゼロ」ではありません。
宇宙空間さえ「ほぼ」真空なだけで、銀河を超えた宇宙空間であっても、１立方センチメートル辺り１個とかで分子が漂っています。
また、塵やガスも存在するので、厳密には計測に限界があるのです。
地球上で分かっている範囲では、千億分の１パスカル程度・・・凡そ１立方センチメートル２７００個以上、何らかの原子、分子が残ります。
なので、確かに「ゼロではないですよね？」という質問には、ゼロではないと思います。
が…計測出来ないだけで「ほぼゼロ」又は「ゼロというのは妥当」ということになります。
また、厳密に言うと「不安定」なので、３８万キロ地点と言っても、月のある場所ない場所、同じ真空でも月よりちょっと先でも、微量ですが気圧が変わる計算になります。
問題は「その分子が」、というその分子が地球の分子なのか、宇宙に漂っている分子なのかという区切りでしょうか。だったら「大気圏」でいいと思います。宇宙空間と領空の境までじゃないでしょうか。この場合も「ほぼゼロ」です。
地球上だろうが真空の宇宙空間だろうが、何処にでも分子は存在するので、そもそも気圧０は存在しないということですね。

お礼

ご回答有難うございます。
http://es.ris.ac.jp/~nakagawa/met_cal/press_height.html
によると、高度４０ｋｍ地点で大気圧は０．０１ｇ/ｍ＾３程度になるんですね。
高度３６０００ｋｍで０．０００１ｇ/ｍ＾３ぐらいなのではないかと勝手に思い込んでいた次第でございます。

桁を間違えておりました。失礼致しました。

回答No.4

雪中庵（@psytex）

遠心力よりも、分子運動（気圧＝熱）で、どんどん「飛んで」いっています。
一方、火山活動などで、補給される気体もあります（が、徐々に薄くなっている（気圧の低下）という結果が出ています）。
（太古の昔は、海が蒸発していたせいもあって数百気圧あり、海ができた後も十気圧以上あったことが分かっています）

回答No.3

noname#100814

高度３８万ｋｍとは何故その高さなんですか？
　それは月が地球の周りを回っている高さですけれど・・・

お礼

ご回答有難うございます。
＞　高度３８万ｋｍとは何故その高さなんですか？
　それは月が地球の周りを回っている高さですけれど・・・
スミマセン・・間違えました・・。
約３６００ｋｍ（静止衛星の軌道）に訂正させてください。
ようするに、遠心力と重力が釣り合う高度です。
この高度の大気の密度ってどんなもんかな？と疑問に思ったのです。

補足

スミマセン！！
またまた間違えました！
＞約３６００ｋｍ（静止衛星の軌道）に訂正させてください。

３６０００ｋｍです。ごめんなさい。

回答No.2

oo14

重力、分子間力の力です。
気圧は、ちゃんとＪＩＳで決められています。
（ソビエトの計算機のアウトプットだけですが。）

お礼

すみません。
回答の意味がわかりません・・

回答No.1

maeda00100

目に見えないですが、大気も「物質(分子)」です。
地球の重力の方が上なので、宇宙に飛び出すことはありません。

例えば、貴方がジャンプしても宇宙に飛び出すことはありません。その理由は簡単です「飛び出すまでの力が無い」ということです。
つまり、地球の遠心力(外に向かう力)より重力(中心に向かう力)の方が上なので、地球の遠心力程度では空気(大気)は飛び出せません。

お礼

ご回答有難うございます。

＞目に見えないですが、大気も「物質(分子)」です。

その分子がどのくらいの高度まで存在するのかということをお聞きしたいのです。
38万ｋｍ地点での気圧ってどの位でしょうか？
0.0000000000000000000001hpa程度？
0ではないですよね？