تكوين الغلاف الجوي

تشكيل الغلاف الجوي البدائي

الغلاف الجوي هو طبقة الغاز التي تحيط بالجسم السماوي ، مثل الأرض ، والتي تجذبها الجاذبية. يحمي من الأشعة فوق البنفسجية الشمسية ، ويتحكم في درجة الحرارة ويمنع دخول النيازك. إذا لم يكن الغلاف الجوي يتمتع بالخصائص التي يتمتع بها حاليًا ، فلن يتمكن كوكب الأرض من دعم الحياة. ومع ذلك ، يتساءل الكثير من الناس ما هو ملف تشكيل الغلاف الجوي.

لهذا السبب ، سنخصص هذا المقال لإخباركم بتكوين الغلاف الجوي ، ومتى تم إنشاؤه وكيف تم تشكيله.

تكوين الغلاف الجوي

تشكيل الغلاف الجوي

الغلاف الجوي هو الطبقة الغازية التي تحيط بكوكبنا ، ووجودها ناتج عن قوة الجاذبية الأرضية. بدأت تتشكل مع أصل الأرض منذ حوالي 4.600 مليار سنة. خلال ال 500 مليون سنة الأولى ، بدأ الغلاف الجوي في التطور. مع استمرار تكيف الجزء الداخلي من كوكبنا الشاب ، أصبح كثيفًا بشكل غير عادي بالأبخرة والغازات المنبعثة. يمكن أن تكون الغازات التي يتكون منها الهيدروجين (H2) وبخار الماء والميثان (CH4) والهيليوم (He) وأكاسيد الكربون. هذا جو بدائي لأن الغلاف الجوي الكامل لم يكن ليوجد قبل 200 مليون سنة. كانت الأرض لا تزال شديدة الحرارة في ذلك الوقت ، مما شجع على إطلاق الغازات الخفيفة.

جاذبية الأرض أقل قليلاً مما هي عليه اليوم ، مما يمنع الأرض من الاحتفاظ بالجزيئات في بيئتها ؛ لا يزال الغلاف المغناطيسي لم تتشكل والرياح الشمسية تهب مباشرة على السطح. كل هذا تسبب في اختفاء معظم الغلاف الجوي البدائي في الفضاء.

كوكبنا ، بسبب درجة حرارته وحجمه ومتوسط ​​كتلته ، لا يمكنه الاحتفاظ بالغازات الخفيفة جدًا مثل الهيدروجين والهيليوم ، والتي تهرب إلى الفضاء وتسحبها الرياح الشمسية. حتى مع وجود كتلة الأرض الحالية ، من المستحيل الحفاظ على غازات مثل الهيليوم والهيدروجين ، على عكس الكواكب الأكبر مثل كوكب المشتري وزحل ، والتي تتمتع بغلاف جوي غني بالغاز. أطلقت الصخور التي شكلت كوكبنا باستمرار غازات جديدة وبخار الماء لفترة طويلة من الزمن حتى حوالي 4.000 مليارات سنة ، عندما بدأ الغلاف الجوي في تكوين جزيئات الكربون. ثاني أكسيد الكربون (CO2) وأول أكسيد الكربون (CO) والماء (H2O) والنيتروجين (N2) والهيدروجين (H).

الأصل

أصل الغلاف الجوي

أدى وجود هذه المركبات وانخفاض درجة حرارة الأرض إلى ما دون 100 درجة مئوية إلى تطور الغلاف المائي الذي بدأت تتشكل منذ حوالي 4 مليارات سنة.

أدت سنوات من تكثف بخار الماء إلى تكوين كميات كبيرة من الماء مما سمح بعملية الترسيب. يساعد وجود الماء على إذابة الغازات مثل ثاني أكسيد الكبريت أو حمض الهيدروكلوريك أو ثاني أكسيد الكربون ، وتشكيل الأحماض وتفاعلها مع الغلاف الصخري ، مما يؤدي إلى تقليل الغلاف الجوي. غازات مثل الميثان والأمونيا. في الخمسينيات من القرن الماضي ، صمم الباحث الأمريكي ستانلي ميلر تجربة كلاسيكية لإثبات ذلك من خلال عمل بعض الطاقة الخارجية تستخدم التفريغ الكهربائي للحصول على خليط من الأحماض الأمينية في تلك البيئة.

من خلال القيام بذلك ، ينوي إعادة خلق الظروف الجوية الأصلية التي كان من الممكن أن تكون قد أنتجت أصل الحياة. من المقبول عمومًا أن هناك ثلاثة شروط دنيا للحياة كما نفهمها: جو مستقر غني بمكونات مثل الأكسجين والهيدروجين ، ومصدر دائم للطاقة الخارجية ، والماء السائل. كما رأينا ، فإن ظروف الحياة شبه ثابتة. مع ذلك، بدون أكسجين مجاني ، قد تكون الحياة نفسها على بعد ملايين السنين. تشكل التكوينات الصخرية التي تحتوي على كميات ضئيلة من العناصر مثل اليورانيوم والحديد دليلاً على وجود جو لا هوائي. لذلك ، لم يتم العثور على هذه العناصر في صخور من عصر ما قبل الكمبري الأوسط أو بعد 3 مليارات سنة على الأقل.

أهمية الأكسجين

جو بدائي

بالنسبة للكائنات الحية مثلنا ، فإن أهم عملية الغلاف الجوي هي تكوين الأكسجين. لا تنتج العمليات الكيميائية المباشرة ولا العمليات الجيولوجية مثل النشاط البركاني الأكسجين. لذلك ، يعتقد أن تشكيل الغلاف المائي والجو المستقر وطاقة الشمس هي الظروف لتكوين البروتينات في المحيط وعملية تكثيف الأحماض الأمينية وتوليفها. من الأحماض النووية التي تحمل الشفرة الجينية ، بعد 1.500 مليون سنة ، ظهرت الكائنات اللاهوائية أحادية الخلية في المحيط. منذ مليار سنة فقط ، بدأت الكائنات المائية المسماة البكتيريا الزرقاء في استخدام طاقة الشمس لتفكيك الجزيئات.

يتم إعادة تجميع الماء (H2O) وثاني أكسيد الكربون (CO2) في مركبات عضوية وأكسجين حر (O2) ، أي عندما تنكسر الرابطة الكيميائية بين الهيدروجين والأكسجين ، يتم إطلاق الأخير في البيئة من الأكسجين. يتحد التمثيل الضوئي مع الكربون العضوي لتكوين جزيئات ثاني أكسيد الكربون. تسمى عملية تحويل الطاقة الشمسية إلى أكسجين حر من خلال التفكك الجزيئي التمثيل الضوئي وتحدث فقط في النباتات ، على الرغم من أنها خطوة عملاقة نحو الغلاف الجوي للأرض الذي نمتلكه اليوم. هذه كارثة كبيرة للكائنات اللاهوائية ، لأنه إذا زاد الأكسجين في الغلاف الجوي ، فإن ثاني أكسيد الكربون ينخفض.

تكوين الغلاف الجوي والغازات

في ذلك الوقت ، تمتص بعض جزيئات الأكسجين في الغلاف الجوي الطاقة من الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من الشمس وتنقسم لتشكل ذرات أكسجين فردية. تتحد هذه الذرات مع الأكسجين المتبقي لتكوين جزيئات الأوزون (O3) ، التي تمتص الأشعة فوق البنفسجية من الشمس. لمدة 4 مليارات سنة ، لم تكن كمية الأوزون كافية لمنع دخول الأشعة فوق البنفسجية ، وهذا لن يسمح للحياة بالوجود خارج المحيطات. منذ حوالي 600 مليون سنة ، بسبب الحياة البحرية ، وصل الغلاف الجوي للأرض مستويات الأوزون عالية بما يكفي لامتصاص الأشعة فوق البنفسجية الضارة ، مما أدى إلى ظهور الحياة في القارات. في هذه المرحلة ، يكون مستوى الأكسجين حوالي 10٪ من القيمة الحالية. لهذا السبب ، قبل ذلك ، كانت الحياة مقتصرة على المحيط. ومع ذلك ، فإن وجود الأوزون يتسبب في هجرة الكائنات البحرية إلى اليابسة.

استمرت التفاعلات المستمرة مع مختلف الظواهر الأرضية في الحدوث في الغلاف الجوي حتى وصلت إلى تركيبة تتكون حاليًا من 99 في المائة من الهيدروجين والأكسجين والأرجون. في الوقت الحالي ، لا يعمل الغلاف الجوي على حماية الظواهر الفيزيائية المختلفة التي تحدث في الفضاء فحسب ، بل يعمل أيضًا كمنظم غير عادي للعمليات الديناميكية الحرارية والكيميائية والبيولوجية المتأصلة في التطور و أحداث الأرض التي بدونها لن تكون الحياة كما نعرفها. هذا التفاعل المستمر بين درجات حرارة المحيطات ، وحماية الأوزون من أشعة الشمس الضارة ، والمناخ الهادئ نسبيًا سمح للحياة بالاستمرار في التطور.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن تكوين الغلاف الجوي وكيف تم تنفيذه.


كن أول من يعلق

اترك تعليقك

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *

*

*

  1. المسؤول عن البيانات: ميغيل أنخيل جاتون
  2. الغرض من البيانات: التحكم في الرسائل الاقتحامية ، وإدارة التعليقات.
  3. الشرعية: موافقتك
  4. توصيل البيانات: لن يتم إرسال البيانات إلى أطراف ثالثة إلا بموجب التزام قانوني.
  5. تخزين البيانات: قاعدة البيانات التي تستضيفها شركة Occentus Networks (الاتحاد الأوروبي)
  6. الحقوق: يمكنك في أي وقت تقييد معلوماتك واستعادتها وحذفها.