¿Qué materiales se liberan naturalmente al espacio desde la Tierra?

Me pregunto qué tipo de materiales libera la Tierra al espacio debido a procesos naturales.

De ser posible, ¿cuáles son sus tasas aproximadas en kg por día o año?

relacionado en Earth Science SE: ¿ La Tierra se está volviendo más pesada o más liviana? ver también este comentario .

Respuestas (1)

Hidrógeno y Helio, principalmente, a razón de 3000g y 50g por segundo, respectivamente . El proceso se llama "Jeans Escape" y se debe a que los átomos son lo suficientemente ligeros como para ganar una velocidad significativa a partir de la radiación. El efecto es realmente pequeño: 3 kg de hidrógeno y 50 g de helio por segundo son diminutos en comparación con la masa de la atmósfera. También observe cuán grande es la disparidad entre H y He: es solo 4 veces más masivo, pero se pierde a un ritmo 60 veces más lento. La mayoría de las otras moléculas son demasiado masivas para perderse de esta manera.

Sin embargo, si está preguntando sobre el futuro, las cosas se ponen interesantes. El escape de masa de la atmósfera se debe al sol. Cuando el sol se vuelva significativamente más brillante, perderá muchas más cosas. Como el agua y otras partículas masivas. Puedes leer más sobre Jeans escape aquí .

Hay otro proceso que también puede ocurrir, pero no tenemos pruebas sólidas de ello en este momento. Un gran impacto puede arrojar material fuera de la Tierra y enviarlo al espacio. Así es como pensamos que se formó la luna, así que en términos de cuánta masa, ¡mucha! Sin embargo, esto requiere un gran impacto, que no hemos tenido durante un tiempo, por lo que no hay un número de "masa por año" que tenga sentido. Se cree que tal vez los astronautas del Apolo encontraron uno de esos meteoritos .

+1ligeramente relacionado (y actualmente sin respuesta): ¿ De dónde proviene el hidrógeno molecular en la atmósfera?
No estoy de acuerdo con la descripción de que el escape de Jeans se debe a la "velocidad de la radiación": es simplemente que las partículas lo suficientemente ligeras en la cola de alta energía de la distribución de Maxwell-Boltzmann tienen velocidades mayores que la velocidad de escape. Hay pérdidas inducidas por la radiación del viento solar, pero esto es suprimido en la tierra por el campo magnético.
@llama, si bien las capas de átomos que componen las capas superiores de la atmósfera son en su mayoría transparentes a la luz visible, pueden calentarse con los rayos UV y los rayos X y probablemente con los protones del Sol, por ejemplo, la radiación ionizante. Cuando esto sucede, la cola de alta energía de la distribución de Maxwell-Boltzmann se mueve hacia una energía más alta y, por lo tanto, una velocidad más alta. Ambos tienen razón. Esta es la razón por la cual el perfil de presión versus altitud es tan diferente durante la actividad solar alta versus la actividad baja, y por qué los satélites pierden altitud mucho más rápido cuando el Sol está activo.
@llama Ver ¿Qué satélite LEO perdió más de 30 km de altitud en la tormenta geomagnética del 13-14 de marzo de 1989? aunque en realidad no estaba ni cerca de los 30 km. Consulte también la(s) respuesta(s) a ¿Cuáles son las causas de estos episodios de pérdida de altitud más rápida que la media por parte de la ISS? (alerta de spoiler: se correlaciona con el aumento de la presión atmosférica a gran altura (¡400 km!) Debido a la actividad solar).