Формиране на атмосферата

Атмосферата е газовият слой, който заобикаля небесно тяло, като Земята, което е привлечено от гравитацията. Предпазва от слънчева ултравиолетова радиация, контролира температурата и предотвратява навлизането на метеорити. Ако атмосферата нямаше характеристиките, които има в момента, планетата Земя не би могла да поддържа живот. Въпреки това, много хора се чудят какво е образуване на атмосфера.

Поради тази причина ще посветим тази статия, за да ви разкажем за формирането на атмосферата, кога е създадена и как се е формирала.

Формиране на атмосферата

Атмосферата е газовият слой, който заобикаля нашата планета и съществуването й се дължи на гравитационното привличане на Земята. Започва да се формира с произхода на Земята преди около 4.600 милиарда години. През първите 500 милиона години атмосферата започва да се развива; Тъй като вътрешността на нашата млада планета продължаваше да се адаптира, тя стана необичайно плътна с изхвърлени пари и газове. Газовете, които го съставят, могат да бъдат водород (H2), водна пара, метан (CH4), хелий (He) и въглеродни оксиди. Това е първична атмосфера, защото пълна атмосфера не е могла да съществува преди 200 милиона години. Земята по това време все още беше твърде гореща, което насърчи отделянето на леки газове.

Гравитацията на Земята е малко по-ниска от днешната, което пречи на Земята да задържа молекули в околната среда; магнитосферата все още не се е образувал и слънчевият вятър духа директно върху повърхността. Всичко това накара по-голямата част от примитивната атмосфера да изчезне в космоса.

Нашата планета, поради своята температура, размер и средна маса, не може да задържи много леки газове като водород и хелий, които излизат в космоса и се влачат от слънчевия вятър. Дори при сегашната маса на Земята е невъзможно да се поддържат газове като хелий и водород, за разлика от по-големите планети като Юпитер и Сатурн, които имат богата на газ атмосфера. Скалите, които са образували нашата планета, непрекъснато отделят нови газове и водни пари за значителен период от време до преди около 4.000 милиарда години, когато атмосферата започва да се състои от въглеродни молекули. въглероден диоксид (CO2), въглероден оксид (CO), вода (H2O), азот (N2) и водород (H).

Произход

Наличието на тези съединения и спадането на земната температура под 100°C доведоха до развитието на хидросферата, която започва да се формира преди около 4 милиарда години.

Години на кондензация на водни пари доведоха до образуването на големи количества вода, което позволи процеса на отлагане. Наличието на вода благоприятства разтварянето на газове като серен диоксид, солна киселина или въглероден диоксид, образуването на киселини и тяхното взаимодействие с литосферата, което води до редуцираща атмосфера. Газове като метан и амоняк. През 1950-те години на миналия век американският изследовател Стенли Милър проектира класически експеримент, за да докаже, че чрез действието на някаква външна енергия използва електрически разряди за получаване на смес от аминокиселини в тази среда.

По този начин той възнамерява да пресъздаде девствените атмосферни условия, които биха могли да доведат до произхода на живота. Общоприето е, че съществуват три минимални условия за живот, както го разбираме: стабилна атмосфера, богата на компоненти като кислород и водород, постоянен източник на външна енергия и течна вода. Както видяхме, условията на живот са почти установени. Въпреки това, без свободен кислород самият живот може да е на милиони години. Скални образувания, които съдържат следи от елементи като уран и желязо, са доказателство за анаеробна атмосфера. Следователно тези елементи не са открити в скали от средния докамбрий или поне 3 милиарда години по-късно.

Значението на кислорода

За организми като нас най-важният атмосферен процес е образуването на кислород. Нито директните химични процеси, нито геоложките процеси като вулканична дейност произвеждат кислород. Поради това се смята, че образуването на хидросферата, стабилната атмосфера и енергията на слънцето са условията за образуването на протеини в океана и процеса на кондензация и синтез на аминокиселини. на нуклеинови киселини, носещи генетичния код, след 1.500 милиона години по-късно в океана се появяват едноклетъчни анаеробни организми. Само преди милиард години водните организми, наречени цианобактерии, започнаха да използват слънчевата енергия за разграждане на молекули.

Водата (H2O) и въглеродният диоксид (CO2) се рекомбинират в органични съединения и свободен кислород (O2), тоест, когато химическата връзка между водорода и кислорода се разруши, последният се освобождава в околната среда от кислород. фотосинтезата се комбинира с органичен въглерод, за да образува CO2 молекули. Процесът на преобразуване на слънчевата енергия в свободен кислород чрез молекулярна дисоциация се нарича фотосинтеза и се случва само в растенията, въпреки че е гигантска стъпка към земната атмосфера, която имаме днес. Това е голямо бедствие за анаеробните организми, защото ако кислородът в атмосферата се увеличи, CO2 намалява.

Образуване на атмосфера и газове

По това време някои кислородни молекули в атмосферата абсорбират енергия от ултравиолетовите лъчи, излъчвани от слънцето, и се разделят, за да образуват отделни кислородни атоми. Тези атоми се комбинират с останалия кислород, за да образуват озонови молекули (O3), които абсорбират ултравиолетовата светлина от слънцето. В продължение на 4 милиарда години количеството озон не беше достатъчно, за да блокира проникването на ултравиолетова светлина, това не би позволило животът да съществува извън океаните. Преди около 600 милиона години, благодарение на морския живот, земната атмосфера достигна нива на озон, достатъчно високи, за да абсорбира вредната ултравиолетова светлина, което доведе до появата на живот на континентите. В този момент нивото на кислород е около 10% от текущата стойност. Ето защо преди това животът беше ограничен до океана. Въпреки това, наличието на озон кара морските организми да мигрират към сушата.

Непрекъснатите взаимодействия с различни земни явления продължават да се случват в атмосферата, докато достигне състав, който в момента е 99 процента водород, кислород и аргон. Понастоящем атмосферата не само функционира за защита на различните физически явления, които се случват в космоса, но също така действа като изключителен регулатор на термодинамичните, химичните и биологичните процеси, присъщи на еволюцията и Земни събития, без които животът не би бил такъв, какъвто го познаваме. Това постоянно взаимодействие на температурите на океана, защитата на озона от вредните слънчеви лъчи и относително спокойния климат позволиха на живота да продължи да се развива.

Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за формирането на атмосферата и как е осъществено то.