当代宇宙学认为宇宙中原始的化学成分绝大部分是氢和氦。但是，现在地球大气层里几乎没有氦气和氢气而富含有氧气和氮气。大气分子一方面做热运动,具有动能，使气体分子散逸，另一方面又受地球引力的作用，该作用阻止气体分子逃出大气层。这两个过程相互制约，但对于不同的分子效果不同。气体分子能够摆脱地球引力作用扩散到太空中去所具有的速度叫逃逸速度。其大小可通过分子热运动动能等于相对无穷远的引力势能求出。目前而言，空气中的主要成分都是K值较大的，不容易飞离地球。但是我们这里用的是平方根速率，根据气体分子运动理论，总有无规运动速度反常高的粒子存在，这些粒子仍然有可能逃离地球引力场。不过从整体上看，大气层还是“安稳”地处在地球的上方的。