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地球跟太空的分界線是怎麼形成的

圖文 更新时间:2024-08-02 21:08:23

我最近看了一個視頻,裡面有幾十架戰鬥機在進行激烈的戰鬥(戰鬥機之間的空戰)。飛機一邊向敵方發射導彈一邊爬越藍白色的天空,但突然,天空變得漆黑一片,這表明它們進入了太空!

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來源:《使命召喚:無限戰争》(官方預告片)

當我看到這種轉變時,我想的第二件事(我首先想到的是哇!)是如果飛機繼續上升,它們是否真的能到達外層空間?首先,空間有多近/多遠。這個答案完全取決于你怎麼定義“太空”;畢竟如果你有一架特殊的飛機能夠達到如此高的速度,你實際上就能到達太空。

然而,讓我們先解決最基本的問題…

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什麼是“太空”?

乍一看,這似乎是個愚蠢的問題,對吧?空間是太陽系其他部分和宇宙更廣闊區域的所在。它是宇航員去的地方,也是你在晚上仰望天空時看到的東西。這些定義沒有一個是不正确的,但它們對定義我們的星球和太空真空之間的邊界沒有多大幫助。

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圖中偏黑的區域是太空(圖片來源:SkyLine)

從地球的角度來看,太空是大氣層變薄甚至不存在的地方。這顯然是一個非常簡單和主觀的空間定義,但就本文的範圍而言,這對于理解地球和空間本身之間的區别已經足夠了。

太空有多高?

許多人會這樣回答:空間從大氣結束的地方開始。雖然這并沒有錯,但它并沒有真正回答這個問題,因為它不可避免地引出了一個後續問題(想象一下,有一個非常好奇的孩子拉着你的袖子): 大氣結束的地方在哪裡

同樣,這不是一個容易回答的問題,因為它沒有一個明确的答案。你看,覆蓋我們整個星球的大氣層不是一個單一的實體;相反,它是一些氣體和塵埃顆粒的集合。當你升到更高的天空時,這層氣體會繼續變薄。這就是為什麼大多數商用飛機不能飛到離地面28000 - 35000英尺的高度。這裡有一張圖片,可以讓你更好地想象這種情況:

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從太空看地球大氣層

這是大氣的樣子。現在,你能準确地确定大氣結束的高度嗎?可能不會,因為你可以看到,大氣是逐漸變薄的氣體層的集合,而不是一個定義明确的實體,所以它沒有一個确切的邊界。

你要升到多高才能正式進入太空?

雖然太空的起點沒有明确的界限,但它是有極限的,如果你越過它,你至少已經正式進入了空間。這個邊界被稱為卡門線,通常被稱為空間的邊緣。

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大氣層

卡門線位于熱層底部附近。卡門線是一個假想的邊界,位于地球上方100公裡處,被廣泛認為是外層空間和地球大氣層之間的邊界。這條線的名字來自匈牙利裔美國物理學家西奧多·馮·卡門,他是第一個确定在這個高度附近,大氣變得太稀薄,無法支持航空飛行的人。簡而言之,這意味着在這個高度,飛機不能使用常規的飛行技術來産生空氣動力升力并停留在這個高度之上(這将需要火箭)。這個定義被國際航空聯合會(FAI)接受,FAI是一個為航天和航空制定标準的國際機構。

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圖解:因大氣氣體對藍色可見光的散射比其他顔色的可見光更強,在大氣層的邊緣便有了一圈藍色的光暈。因随着海拔的提高,大氣變得愈來愈稀薄,藍色光暈逐漸消失,僅留下了作為背景的黑色的太空。

注意,大氣層仍然存在于卡門線之外; 事實上,在離地球表面一萬公裡的地方仍能找到外逸層(大氣層的最外層)的微小顆粒! 從這個角度來看,環繞地球上空330-435公裡的國際空間站,或許并不真正在外太空。

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國際空間站的貓米姆

所以,并不是大氣層在卡門線結束,隻是在那個高度,它變得太微不足道,無法支持依賴空氣質量的飛行。這裡有一個有趣的事實:你不必飛出卡門線,才能被正式認定為宇航員;根據美國空軍對宇航員的定義,你所要做的就是在平均海平面以上飛行50英裡(80公裡)就能獲得這個稱号

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. sciabc- Ashish

國際航空協會

FAI

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