隕石(或其他可燃質)從外太空高速沖向地球,但是在還未進入大氣層之前它是否會著火?
01-21
今天看了電影「地心引力」。 看到1時15-18分的時候。女主乘坐「神州」返回地球時,還沒進入大氣層之前(還在真空的時候)居然就開始著火了。
物質燃燒必須具備以下三個基本條件:(1)可燃物:不論固體,液體和氣體,凡能與空氣中氧或其它氧化劑起劇烈反應的物質,一般都是可燃物質,如木材,紙張,汽油,酒精,煤氣等。
(2)助燃物:凡能幫助和支持燃燒的物質叫助燃物。一般指氧和氧化劑,主要是指空氣中的氧。這種氧稱為空氣氧,在空氣中約佔21%。可燃物質沒有氧參加化合是不會燃燒的。如燃燒1公斤石油就需要10-12立方米空氣。燃燒1公斤木材就需要4-5立方米空氣。當空氣供應不足時,燃燒會逐漸減弱,直至熄滅。當空氣的含氧量低於14-18%時,就不會發生燃燒。(3)火源:凡能引起可燃物質燃燒的能源都叫火源,如明火,摩擦,衝擊,電火花等等。具備以上三個條件,物質才能燃燒。例如生火爐,只有具備了木材(可燃物),空氣(助燃物),火柴(火源)三個條件,才能使火爐點燃。但是真空條件下,並不完全滿足上述條件。
飛船進入大氣時,由於初始時高度很高,大氣很稀薄,此時墜落幾乎是自由不受阻力的,在加上其原本就具有一定的軌道速度,很容易就達到數km/s。
隨著深入大氣層,空氣越來越稠密,飛船在受到空氣阻力的同時,會急劇壓縮前方的空氣,使其空氣和飛船溫度升高(並不是摩擦生熱),引起可見光譜波段的熱輻射,看起來就像著火了一樣,這和燒紅的鐵塊發光是一個道理。
另外,高溫會蒸發飛船表面用於降溫的物質(或者隕石中低熔點的物質),所以看起來就像冒煙一樣拖著長長的尾跡。你這是知其然不知其所以然。
大氣層並沒有一個明顯的界限,太空到地球表面,大氣濃度從幾乎是零(真空)慢慢增大到一個大氣壓的。你看到開始燃燒的那個時候,已經是有大氣的了,只不過濃度還不是很大而已。
那是 黑體輻射,空氣與飛船摩擦導致溫度上升,發光波段由紅外區向紅光區轉移。你那個大氣層之前的描述不準確,不是看到白雲才叫大氣層,地球大氣是分布在一個很廣的範圍的。
幫 @梁義 補充個數據。
這都不是可燃物,也不是和氧氣發生的燃燒。樓上說的很對,就是摩擦生熱,黑體輻射。就像熾熱的鋼鐵,但和在氧氣中燃燒是完全不同的概念
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