Jorden tappar sin gas
Anledningen till att atmosfären innehåller så lite vätgas och helium är, vad jag förstår, att dessa molekyler uppnår flykthastighet i de övre luftlagren och läcker ut i rymden. Vet man hur mycket det handlar om per år?
/Claes Rönblom
Bild: Istock
Vid höjder på över cirka 100 kilometer kan inte luftens rörelse hålla gaserna välblandade och de lättare gaserna lägger sig ovanför de tyngre. På 500 kilometers höjd består atmosfären huvudsakligen av väte och helium. På dessa höjder är gasen mycket tunn och atomerna kan därför röra sig långt, utan att kollidera med någon annan atom. Har de rätt riktning och en hastighet som överstiger flykthastigheten från jordens gravitation (cirka 11 kilometer/sekund) kan de lämna atmosfären. Hur många atomer som har rätt hastighet beror på temperaturen, vilken vid dessa höjder kan variera mellan 400 och 2 400 grader Celsius, beroende på solens aktivitet (som kan relateras till antalet solfläckar).
Det finns också en annan mekanism genom vilken väte kan lämna atmosfären, som svarar för ungefär 40 procent av förlusterna. Detta sker när protoner (joniserat väte) som fångats in och accelererats i jordens magnetfält kolliderar med en atom och tar en elektron från den, så att protonen återgår till att vara en väteatom. Denna har en hög hastighet och eftersom den nu är oladdad är den inte längre bunden till magnetfältet, utan kan lämna atmosfären.
Man uppskattar att jordens atmosfär förlorar ungefär 3 kilo vätgas och 50 gram helium per sekund.
/Donal Murtagh, professor i globalmiljömätteknik, Chalmers
