地球上的水会逃到太空吗？
给孩子最好的科学教育
在上一篇文章 你杯子里的水，恐龙可能也曾喝过 中，我们向大家介绍了地球上的水循环。其中有这样一段话：
“但是水会不会离开水循环系统呢？比如，院子里的小水洼如果消失不见，里面的水是不是从地球上永远消失了？”
不，水几乎不会离开地球大气层。一些水可能看起来消失了，其实它只是去了地球上的其他地方，并且在固态、液态和气态之间进行转换！水会四处旅行，最后又回到这里。这就是我们把它叫做“水循环”的原因。
这里提到“水几乎不会离开地球大气层”，那么问题来了：
我们知道，地球上的水以三种形式存在，即固态（冰），液态（水），气态（水蒸气）。水蒸气可以在空中自由飘荡，就像其他气体一样。
图片来源：Greg L
如果我们能看到空气中的分子运动的话，或许会看到上图中的景象。气体分子（当然也包括水蒸气）会不停地朝向各个方向运动，有的快有的慢；而且这些分子可能会互相碰撞从而改变速度。如果没有地球引力，气体分子很容易就会朝随机的方向散失掉，逃到茫茫的太空。
我们的地球是有引力的，正是引力使物体下落，也正是引力使我们不能一下跳到月亮上。我们向上扔出物体，物体总会掉下来，这是因为速度不够快。需要多快才不会掉下来呢？这个速度称作“逃逸速度”，在地表的逃逸速度约为每秒11公里，这比子弹快多了。
不过有极少数的分子在混乱的相互碰撞中可以达到这个速度并逃出大气层，但是这种概率极低。就像大家都会跑步，但是跑得像刘翔一样快的很少。
图片来源：NASA
物体的高度越高，所受引力就越小，逃出地球所需的速度也就越小。但是水分子很难达到这样的高度，这是为什么呢？
图片来源：strangepolice.com
这是因为水会在某些高度凝结成云，最高的云层高度可达一万多米，但还是远远低于易于逃逸的高度。云中的水分子会通过降水回到地面，继续参与水循环。另外一个因素是温度，温度越低，分子的平均速度就越小，就像是被冻僵了一样。大气层高处温度很低，这使得分子运动普遍慢下来。
箭头指出水的流向 图片来源：usgs.gov
你可能见过泉水从地下喷涌而出，其实泉水也是水循环的一部分，因为泉水只是喷出渗入地下的水。
萨雷切夫火山喷发 图片来源：NASA
地球内部很深的地方也含有水，因为这些水深埋在地下，火山喷发会将这些水带到地表，为地球的水循环补充水。逃出地球的水与火山爆发补充的水相比是微不足道的。其他天体（如彗星小行星）也会为地球带来一些水。我们的地球已经诞生数十亿年，而现在依然有很多水。
即使如此，我们还是应该节约用水，因为我们可饮用的水是很有限的。
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