지구의 대기에는 수소의 양이 적은데 왜 그런가요?
안녕하세요 하얀도화지입니다.
우주에 처음으로 수소가 생겼다고 하는데요
근데 이에 반해 지구의 대기에는 수소의 양이 적은데 왜 그런가요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
결론부터 이야기하면 수소가 너무 가볍기 때문이라고 생각하시면 됩니다~ 수소는 가장 가벼운 원소로, 원자량이 1이며, 분자 형태인 H2인 상태인 매우 가벼운 존재입니다. 가벼운 질량을 가진 수소 분자는 높은 열 운동 에너지를 가지기 쉽게 되는 것이지요~ 지구의 중력은 대기의 기체 분자들을 끌어당겨 지구 대기권 안에 가두는 역할을 하지만 중력은 질량이 큰 기체 분자들을 더 쉽게 붙잡아 둘 수 있습니다. 수소처럼 질량이 작은 기체는 중력의 영향으로부터 벗어나기 쉽게 되는 것이지요~ 대기의 상층부에서는 기체 분자들이 더 빠르게 움직일 수 있으며, 수소처럼 가벼운 분자들은 이 운동 에너지를 통해 지구의 중력을 이기고 대기권을 벗어나 우주 공간으로 탈출하게 되는 것이지요~ 지구가 형성된 초기에는 대기 중에 수소가 더 많았을 가능성이 큽니다. 하지만 시간이 지남에 따라 태양으로부터의 열, 특히 태양풍과 같은 외부 요인들에 의해 수소가 우주로 탈출한 것으로 보고 있습니다. 특히나 수소는 다른 원소들과 반응성이 매우 높기에, 수소는 산소와 쉽게 결합하여 물과 같은 화합물을 형성하게 되고 이 과정에서 대기 중의 자유로운 수소 분자는 줄어들게 되는 것이지요. 지구의 대기와 지각에서 수소는 물, 탄화수소, 그리고 다양한 화합물의 형태로 존재하게 되었고, 자유로운 수소의 비율은 더욱 감소하게 된것입니다!
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.
기체의 운동 속도는 온도와 분자량에 의해 결정됩니다. 같은 온도라도 분자량이 작은 기체의 운동 속도가 더 빠릅니다. 지구 정도의 거리에 있을 때의 수소의 운동 속도는 지구의 중력을 이길 만큼 빨라서 수소의 대부분은 우주로 빠져나갔습니다.