Warum entweicht keine Luft in den Weltraum?

Warum schwebt die Luft nicht einfach davon? – Die unsichtbare Hand der Gravitation

Wir atmen sie ständig ein und aus, nehmen sie meist gar nicht bewusst wahr: Die Luft, die uns umgibt. Doch warum entweicht diese nicht einfach ins Weltall, in das scheinbar unendliche Vakuum? Die Antwort liegt in der unsichtbaren, aber mächtigen Kraft der Gravitation.

Große Himmelskörper wie Planeten und Sterne besitzen aufgrund ihrer Masse ein Gravitationsfeld. Dieses Feld wirkt wie eine unsichtbare Hand, die Materie anzieht. Je größer die Masse, desto stärker die Anziehungskraft. Die Erde beispielsweise übt eine beträchtliche Anziehungskraft auf alle Objekte in ihrer Umgebung aus, darunter auch die Gase der Atmosphäre.

Die Luft besteht aus unzähligen Molekülen, die sich in ständiger Bewegung befinden. Diese Bewegung erzeugt einen Druck, den wir als Luftdruck wahrnehmen. Die Gravitation wirkt jedoch entgegen dieser Bewegung und verhindert, dass die Moleküle einfach in den Weltraum entweichen. Sie werden quasi an die Erde gebunden.

Vereinfacht kann man sich das so vorstellen: Die Moleküle versuchen ständig, aufgrund ihrer Eigenbewegung und des damit verbundenen Drucks, nach außen zu entkommen. Die Schwerkraft zieht sie jedoch zurück. Es entsteht ein dynamisches Gleichgewicht.

Dieses Prinzip gilt nicht nur für die Erde, sondern auch für andere Himmelskörper. Auch die gigantischen Gravitationsfelder von Galaxien halten interstellares Gas zusammen und verhindern, dass es sich im Universum völlig gleichmäßig verteilt. Der Weltraum bleibt daher größtenteils ein Vakuum, während sich Materie in der Nähe von massereichen Objekten konzentriert.

Die Stärke der Gravitation und damit die Dichte der Atmosphäre hängen von der Masse des Himmelskörpers ab. Der Mars beispielsweise hat eine deutlich geringere Masse als die Erde und somit auch eine viel dünnere Atmosphäre. Die geringe Schwerkraft konnte die Gasmoleküle nicht so effektiv festhalten, und ein großer Teil ist im Laufe der Zeit ins All entwichen.

Die Gravitation ist also der entscheidende Faktor, der verhindert, dass unsere Atmosphäre ins Weltall entweicht und uns das Atmen ermöglicht. Sie ist die unsichtbare Kraft, die das Leben auf der Erde, wie wir es kennen, erst möglich macht.