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ホリエモンロケット打ち上げ成功!100㎞上空は宇宙なの?大気はどれくらい?大気はなぜ宇宙に逃げない?

 
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ホリエモンロケットMOMO3号にしてようやく100㎞上空(宇宙空間と定義される)に到達したそうです。そこで疑問に思ったのが、そもそも100㎞って重力はどれくらいあるのか?空気はどれくらい薄いのか?なぜ100㎞から上が宇宙ということになっているのか?です。さらに、そもそもなぜ大気は宇宙に逃げていってなくなってしまわないのかも今更ですが気になります。

ネット上の答え

  1. もし月に空気があったとしても、まるでコップの水が蒸発してしまうように、空気の分子は重力をふりきって宇宙空間に逃げていってしまうのです。国立科学博物館
  2. 空気は、引力表面だけにまるものなのです。
  3. 空気も重力に引っぱられているから
  4. 「海の水はなぜ宇宙に逃げないのか」とは考えませんよね。 
  5. 地球の重力と温度のバランスがちょうどいい為
  6. 大気を構成する気体分子(高層に行くほど、酸素や窒素よりも水素の含有率が多くなります)が宇宙空間へ逃げていくためには、地球の引力圏を脱出する必要があります。脱出速度は地上と上空とは多少異なりますが、11km/sと仮定してみましょう。次に、11km/sの速度で運動する気体分子の存在確率をMaxwell-Boltzmannの速度分布則を使って求めて下さい。高層大気の温度Tについては理科年表等で調べて下さい。OKWAVE
  7. 大気を吹き飛ばす性質を持つ太陽からのプラズマを、地球の磁気圏が防いでくれている。
  8. 大気圧と高度の関係式
  9. 大気の熱力学 u-gakugei.ac.jp
  10. スケール高度の計算
  11. ボルツマン分布
  12. 宇宙船的には海抜高度100kmのカルマンラインが境界となっている。 これより上昇したヒトや人工物は「宇宙に到達した」とみなされる。  ただし地球構造的な高度ではなく、ロケット打ち上げなどの技術的見地から引かれたラインで この高度は地球圏の真っただ中であり、人工衛星もこの高度にあると薄い大気に阻まれて早晩墜落してしまう。 chiebukuro.yahoo.co.jp 
  13. 地表からはるか宇宙空間まで無段階につながっているので、どこからが宇宙という境は実はありません。
    そこで一般的には空気がほとんど無くなる100kmから先を宇宙としています。 jaxa.jp
  14. 国際航空連盟(Federation Aeronautique Internationale: FAI)という組織が、高度100kmから上を宇宙と定義しています。なお、米国空軍は80kmから上を宇宙と定義しています。fanfun.jaxa.jp
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