地球每天消耗的石油相當於一條河流,地球會因此變得越來越輕嗎?
地球上的石油每天都在被人類抽,一天就得抽個
750桶
,一年下來約有
250億桶
。
可能光說桶大家還沒有概念,那麼換算成重量的話是大約7桶原油1噸,每年全球消耗的石油有
大約36億噸
。
地球上的大江大河流量都在百億立方米以上,所以每年被抽走的石油相當於
一條小河的流量
。
於是人們會發出疑問,這不就相當於給地球“放血”嗎?
雖然是一條小河的流量,但是也禁不住人們一直開發。
那麼地球會不會因為這些石油被抽走而越來越輕呢?
質量守恆
可以很明確地告訴大家,
抽取石油不會讓地球的質量變輕
,因為它根本就沒有離開地球。
我們的地球有四個組成部分,從內到外依次是
地核、地幔、地殼、大氣層
。
石油主要位於地殼,就算把它開採出來,它也
依然還在地殼
,只不過
從地殼內部來到了地殼表面
。
那麼將這些石油燃燒掉,地球的質量會減輕嗎?
依然不會減輕,因為燃燒後的石油主要變成了各種氣體,如
二氧化碳
,它們進入到大氣中,
大氣層也是地球的一部分
。
那麼這些石油要怎樣地球的質量才會減輕呢?
除非把這些石油運到月球或者火星上,地球的質量才會減少。
這裡就不得不提到
質量守恆定律
,也就是物質不論變換成什麼形式,
液態、固態或者氣態
,體系總質量是不會變的。
地球上的一切物質都屬於地球,那麼它們無論怎樣變,
只要不離開地球這個體系
,那麼
地球的總質量就不會變
。
可是,大氣層和太空之間沒有阻隔,只有一條人類定義的卡門線,那麼大氣層的氣體不會飄散到太空中去嗎?
地球大氣的最外層是
密度最小的
氫氣和氦氣
,它們的確會
有一部分逃逸到太空
,但是質量對於地球來說
不值得一提
。
絕大部分的氣體,會被地球的
引力束縛
,無法離開地球。
此外,地球失去的這些氣體質量,會在其他地方被補償回來,比如落在地球上的隕石等。
因此,地球的質量或許每年會有一些變動,但是這個變動比起地球的總質量
60萬億億噸
,可以
忽律不計
。
動態平衡
地球不是靜止的,它除了自己會公轉、自轉以外,內部也在進行著
各種物質迴圈
,讓地球的質量呈現一種
動態的平衡
。
地核是地球
密度最大、溫度最高
的地方,這裡含量最多的是
鐵、鈷、鎳
,因此也被認為是
地磁的發源地
。
地核的物質不會一直存在於地核,它們會隨著運動擴散到地幔,然後一路向上來到
上地幔的軟流層
,這裡被認為是
岩漿的發源地
。
最終透過火山噴發,這些物質來到了地殼表面。
同理地殼表面的物質也會去往地核,
地殼不是一個整體
,它分為了很多板塊,板塊與板塊之間會發生衝突。
板塊之間的相互作用,會讓一些
板塊邊緣消融在軟流層中
,然後向下滲透,從軟流層來到下地幔接著進入地核。
大氣中的物質也可以和地殼相互轉換,就拿石油工業產生的二氧化碳來說,它主要存在於大氣層中。
但是大氣的二氧化碳不會永遠呆在大氣中,它會被植被透過
光合作用
變為有機物儲存在體內。
當植物死後,它們被掩埋在地下,經過
一系列化學、物理變化
,最終變為了另一個形態——
煤
。
也就是說
石油可以和煤之間互相轉換
,只不過需要的時間非常長,怎麼也需要以萬年為單位。
這樣的轉換不會造成地球總質量的變化,但是會造成地球區域性地區的物質含量變化。
比如在大約3億多年前的
石炭紀
,地球就曾經遭遇過一次
碳失衡
。
當時地球上的植物迎來了一場爆發,它們瘋狂吸收大氣中的二氧化碳,並釋放氧氣。
這讓石炭紀成為了
地球歷史上氧氣含量最高的時代
,平均含量突破了
35%
。
可是沒有了二氧化碳,地球的
溫室效應削弱
,地球的保溫能力下降,終於在石炭紀末期迎來了一場全球變冷。
拯救這場變冷的是一場大火,因為石炭紀暴漲的氧氣含量,讓空氣中的一切有機物易燃易爆。
最終可能是一條閃電,點燃了乾燥的大地,引發了石炭紀末期的大火。
大火焚燒植物產生了大量二氧化碳,它們讓被鎖在生物體內的部分碳回到了大氣中。
地球在過去億萬年內就是依靠著這樣的物質迴圈,讓自己的
總質量始終處於一個動態平衡
。
質量失衡
一般情況下,人類在地球上的活動不會造成地球的質量失衡,就算每年有一條河流量的石油被人類抽走,也不會改變地球的質量。
但是,這並不代表地球的質量就不會失衡,某種程度來說,
地球失去過一次自己的部分質量
。
在大約
45億年前
,地球剛形成沒多久,一顆質量與火星差不多的天體撞擊了地球,巨大的衝擊力
將地球的一小部分撞擊到了太空中
。
這一小部分和天體的碎片結合在一起,在地球的引力下形成衛星月球。
這一次撞擊讓地球失去的質量,相當於
填滿太平洋的岩石重量
,這也讓人類在過去的研究中犯了一個錯誤,誤以為太平洋是那個撞擊坑。
那麼這樣的事情還會在未來再次發生嗎?
地球每年都會吸引來大約
4萬噸
的外太空物質,它們是宇宙中的
塵埃、小行星、岩石碎片
等。
地球歷史上也被天體擊中過數次,比如6600萬年前的小行星,甚至有一些科學家懷疑地球上的水,來源於
彗星撞擊
。
如果地球的質量要失去平衡,那麼撞擊地球的天體質量
起碼要和月球差不多大
。
現在的太陽系已經不是
45億年前那個混沌的太陽系
,想要被如此巨大的天體撞擊,
可能性非常低
。
更何況月球正在以
每年3.8釐米
的速度遠離地球,距離地球最近的天體正在遠離,而撞向地球的都是一些小得不能再小的物體。
地球若是想要遇到質量失衡的情況,幾乎不可能。
但是如果人類的科技在未來能夠實現星際移民的話,地球的質量說不定會發生一點點變化。
人類將地球上的大部分東西搬運到火星上,比如石油、各種材料等。
根據《自然》雜誌的論文報告,人類製造的建築物物總質量有
1.1萬億噸
,甚至超過了地球上生物質量的總和。
如果我們要去火星建造移民基地,火星只有地球的一半大小,需要建造的建築總質量
大約0.5萬億噸
。
不過這點質量對於地球的60萬億億噸來說,還是不痛不癢的毛毛雨。真正詮釋了什麼叫做
“地大氣粗”
,隨便搬運。
還有一種改變地球質量的方式,那就是
引爆人類已有的所有核彈頭
。
它們爆炸的塵埃會有一部分
消散在太空
,但是大部分核爆的碎片會在引力的束縛下停留在地球上。
這點質量對於地球來說依然不是大問題,但是這場核爆對於人類來說就是滅絕。
綜合下來,地球的質量沒有那麼容易被改變,即便被改變也不會造成地球的毀滅。
但是無一例外,會引發人類的毀滅。