空气为什么看不见（十万个为什么）_《指尖上的探索》编委会_9787506385022

空气如影随形，无时无刻不在支持着人们的呼吸，影响着我们生活的世界。它却又无色无味、触不可及，显得神秘莫测。本书针对青少年读者设计，图文并茂地介绍了看不见的空气、看不见的精彩世界、看不见的风、空气世界的精彩景象、空气与人类这五部分内容。空气为什么看不见？阅读本书，读者或将自己探索出这个答案。

空气可谓是这个世界上离我们最近也最遥远的东西了。它像一个亲密无间的伙伴同我们形影不离，无论人类还是其他生物，都无法离开空气而存在。虽然它看不见摸不着，却能产生许多神奇的现象，有时为这些现象提供发生的环境，有时亲自参与其中，始终覆盖着一层神秘的面纱。要想揭开它的面纱，还要先从空气的组成成分开始讲解。

1. 空气是什么？

空气指地球大气层中的混合气体，它是由约78%（体积分数，余同）的氮气、21% 的氧气，以及0.94%的稀有气体、0.03%的二氧化碳和0.03%的其他气体杂质组成的混合物。空气的成分不是固定不变的，随着高度、气压等因素的改变，气体的组成比例也会发生变化。

世界上最早发现空气是混合气体的人是中国唐朝的炼丹家马和，他将氮气和氧气分别称作“阳气”和“阴气”。但对空气成分真正进行科学上的研究始于1772 年，一位叫卢瑟福的英国人发现空气中含有一种气体，这种气体既不能供动物呼吸也不支持燃烧，它就是我们今天所说的“氮气”。1773 年前后，瑞典化学家舍勒用实验证明，空气中还含有另外一种气体。这种气体能够供动物呼吸而且支持燃烧，这就是“氧气”。18 世纪70 年代，法国化学家拉瓦锡以其娴熟的实验技术、缜密的实验设计方案和锲而不舍的精神，分别测定出空气中氧气和氮气的含量。19 世纪末，科学家又通过大量的实验发现，空气里还有氦、氩、氙等稀有气体。

如今，我们已经能够精确地测量空气成分，这离不开前辈科学家坚持不懈的探索，所以，让我们向他们致以诚挚的敬意！

2.我们现在周围的空气是怎样形成的？

大约50亿年前，伴随着地球的诞生，空气也开始了它的“生命旅程”，远早于人类诞生的时间。显然，这种不同步情况的出现表明早期的空气并不适宜人类生存，它同我们今天呼吸的空气有着很大的差别。

科学家将空气的形成过程概括为三个阶段：原始大气阶段、次生大气阶段、今日大气阶段。地球产生之前，宇宙中遍布着由固体尘埃和气体组成的星云。地球形成过程中，较重的物质凝聚成原始地球的核心，少量的气态物质环绕住地球，逐渐形成了以氢气和氦气为主要成分的原始大气。由于地球内部放射性物质的衰变，太阳风的强烈作用和地球刚形成时较小的引力，原始大气很快就消散掉了。地球形成之初地壳很薄，地球内的温度很高，所以火山活动很频繁，火山喷发出的气体就成为次生大气的组成部分，它包括二氧化碳、甲烷、氮、硫化氢和氨等气体。大约距今20 亿年前，海洋中的蓝藻类植物在阳光的照射下，与大气中的二氧化碳进行光合作用释放出氧气，并且氧气数量不断增加，为生命的诞生一步步创造着条件。日复一日，年复一年，今日大气终于演变成适宜人类和各种生物生长的以氮气和氧气为主要成分的状态。

空气经历了漫长的过程，才演变成为孕育生命的摇篮。

3.太阳系八大行星中的其他星球上有空气吗？

自人类首次开始对宇宙的探索，就没有停止过对其他星球上生命迹象的探寻。空气作为生命成长的必需条件，成为科学家重点关注的对象。研究显示，太阳系八大行星中的其他星球同样存在气体，但它们的组成成分和比例与地球空气并不相同。

水星、金星、火星和地球都是固态行星，表面由岩石构成。水星的引力和重量较小，气体容易消散，因此大气极为稀薄。又由于水星距离太阳最近，受太阳风的影响强烈，所以它稀薄的大气主要来自“俘获”太阳风中的气体，主要由42%的氦、42%的汽化钠和15%的氧等组成。金星则能够吸引周围的气体形成大气层，主要成分为二氧化碳，约占95％；其次是氮，约占3.5％；此外还有少量的氩、水汽等。火星大气与地球大气的成分类似，但比例相差很多，由大约95%的二氧化碳、2.7%的氮、1.6%的氩，以及少量的氧和水汽等构成。

土星、木星、海王星、天王星被称作气态巨行星，体积与质量很大，主要由厚实的大气组成，通常以液态方式存在。所以从表面来看，它们更像是一个“水球”。传统的气态巨行星是土星和木星，主要成分是氢和氦。天王星和海王星上的大气拥有类似于“冰”的挥发性物质，氢和氦只是外层区域的主要成分，所以又被称作“冰巨星”。

由此看来，八大行星中的其他星球上并没有适合生命成长的地球空气。地球仍然是迄今为止人类唯一的家园，所以善待家园就是善待我们自己。

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