Warum ist die Erdatmosphäre nicht voller Wasserstoff?

Der Weltraum ist ja nicht wirklich "leer", kein vollständiges Vakuum, sondern enthält Wasserstoffgas bei sehr geringem Druck. Die Erdatmosphäre enthält schwerere Elemente (hauptsächlich Stickstoff, Sauerstoff, Wasserdampf), die gravitativ an den Planeten gebunden sind.

Nun ist diese gravitative Bindung ja aber nicht "vollkommen". Die Teilchen befinden sich ständig in Bewegung, die Geschwindigkeiten sind statistisch und auch sonst verhalten sich Moleküle ja nicht wie "große Objekte", sondern können beispielsweise Potentialbarrieren auch durchaus mal "durchtunneln". Außerdem gibt es ja den Effekt der Diffusion (der ja auch ein statistischer Effekt ist), der mit der Entropie bzw. dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik zu tun hat, und beispielsweise auch bewirkt, dass Brom sich beispielsweise mit Stickstoff "vermischt", obwohl es im Grunde viel schwerer ist.

Es wird also immer mal wieder vorkommen, dass Gasmoleküle die Erde verlassen und in den Weltraum entweichen. Umgekehrt wird Wasserstoff aus der Umgebung auch gravitativ an die Erde gebunden werden. Solange es keinen "Nachschub" an diesen "schweren" Gasmolekülen gibt, würde ich erwarten, dass langsam alle (halbwegs) "flüchtigen" Verbindungen (insbesondere alle Gase) durch Wasserstoff "ersetzt" werden. Warum passiert das nicht? Oder passiert es tatsächlich, ist aber ein viel zu langsamer Vorgang? Wie viel Stickstoff, Sauerstoff, ... "verliert" die Erde etwa pro Jahrtausend und wie viel Wasserstoff "fängt sie ein"? Wird irgendwann kein Leben mehr möglich sein, weil zu viel Sauerstoff durch Wasserstoff ersetzt wurde? Oder wird die Atmosphäre irgendwann "explodieren" durch den Wasserstoff, der in sie eindringt?

Erde, Gas, Atmosphäre, Diffusion, Entropie, Luft, Physik, Wasserstoff
Experiment - Physik - Was ist da nur richtig?

Mein Sohn musste als HA Projekt ein Physik - Experiment und eine ausführliche Dokumentation machen. Grundsätzlich erledigt er seine HA selbstständig, bei Problemen stehe ich aber für Fragen bereit oder zeige ihm LInks im Netz oder Artikel in Fachbüchern. Hier, bei dem beschriebenen Problem, fehlt mir die Erklärung:


Ablauf:

Ein Glas (Honigglas z.B.) 1/3 mit stark färbendem Saft füllen. Ein Papiestück rauflegen und mittels eines Stabes vorsichtig klares Wasser bis zum Deckellrand nachfüllen. Das Papier ist dann vorsichtig rauszuziehen (er hatte einfach einen extralangen Kaminstreichholz an das Paper geklebt und so vorsichtig das Papier rausgezogen). Nun war zu erklären, wie das Ergebnis d. Experimenten (nach 5 Tagen) zustande kommt.


Meine Erklärung: Untere Schicht (dunkel) stark konzentrierter Saft Mittlere Schicht - Mischschicht aus Saft und Wasser Obere Schicht aus (fast) klarem Wasser-

Die mittlere Schicht resultiert aus der Teilchenbewegung in der Gesamtflüssigkeit. Die Trennung resultiert aus dem Gewicht. Ich erkläre mir die drei Schichten aus dem Zusammenspiel Teilchenbewegung gegen Schwerkraft durch höheres Gewicht Saft. Deshalb auch die Mischschicht.


Nun soll das aber falsch sein. Angeblich soll nach 5 Tagen alles durch die Teilchenbewegung gleichmäßig gemischt sein. Hä ? Mein selbst ggemachter Saft im Keller hat doch auch drei Schichten und ich muss doch vorher den Saft schütteln, sonst sind die Schwebstoffe vom selbstgemachten Satz nur unten.


Frage: Hab ich Denkfehler oder hat d. Junge das Experiment falsch gemacht ?Letztendlich geht es hier um Verständnis (die Zensur ist mir dabei egal).


DANKE

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Experiment, Diffusion, Physik

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