一些研究表明，地球刚形成不久的时候，早期地球大气层中有40%的气体是氢气，但是现在氢气在大气层中的含量已经微乎其微了，每年地球都会损失大约95000吨氢气，这大约占地球大气层氢气总量的0.00000000000017%。
地球大气层中氢气的损失涉及到大气逃逸的过程，这可以分为三种类型：热逃逸、非热逃逸和冲击侵蚀。这三种大气逃逸过程中气体分子能否逃逸出去取决于三个重要条件：地球逃逸速度、气体类型和恒星距离。
其实如果换一种说法，大气逃逸只取决于气体分子动能能否克服地球引力的束缚。当一个分子的运动速度超过地球逃逸速度的话，这个分子就可能逃逸出去了。
对于地球来说，只要氢气分子的速度超过11.3公里/秒，则它就可能从地球大气层中逃逸出去。
虽然普通氢气分子的平均速度只有1930米/秒，似乎不足以从地球大气中逃逸出去。但是在地球大气层的上方，这里能够接收到外太空中的辐射能量，这些能量可能会加速气体分子，特别是较轻的氢气分子，很容易就会加速超过地球逃逸速度从而脱离地球引力的限制。
特别是太阳光中的极紫外线辐射或者是太阳风等能够和高层大气中的分子进行动能的交换，从而使得氢气分子获得更高的动能。这其中地球上氢气损失最多的方式是两极地区的太阳风导致的。
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