Atmosfera je sloj gasa koji okružuje nebesko tijelo, kao što je Zemlja, koje privlači gravitacija. Štiti od sunčevog ultraljubičastog zračenja, kontroliše temperaturu i sprečava ulazak meteorita. Da atmosfera nije imala karakteristike koje trenutno ima, planeta Zemlja ne bi mogla da podrži život. Međutim, mnogi se pitaju šta je to formiranje atmosfere.
Iz tog razloga, ovaj članak ćemo posvetiti da vam ispričamo o formiranju atmosfere, kada je nastala i kako je nastala.
Formiranje atmosfere
Atmosfera je plinoviti sloj koji okružuje našu planetu, a njeno postojanje je uzrokovano gravitacijom Zemlje. Počeo je da se formira sa nastankom Zemlje pre oko 4.600 milijardi godina. Tokom prvih 500 miliona godina, atmosfera je počela da se razvija; Kako je unutrašnjost naše mlade planete nastavila da se prilagođava, postala je neobično gusta sa izbačenim parama i plinovima. Gasovi koji ga čine mogu biti vodonik (H2), vodena para, metan (CH4), helijum (He) i ugljični oksidi. To je primordijalna atmosfera jer potpuna atmosfera nije mogla postojati prije 200 miliona godina. Zemlja je tada još bila prevruća, što je podstaklo oslobađanje lakih gasova.
Zemljina gravitacija je nešto niža nego što je danas, što sprečava Zemlju da zadrži molekule u svom okruženju; magnetosfera i dalje nije formiran i solarni vetar duva direktno na površinu. Sve je to uzrokovalo da većina primitivne atmosfere nestane u svemir.
Naša planeta, zbog svoje temperature, veličine i prosječne mase, ne može zadržati vrlo lagane plinove poput vodonika i helijuma, koji bježe u svemir i vuče ih solarni vjetar. Čak i sa sadašnjom masom Zemlje, nemoguće je održavati gasove poput helijuma i vodonika, za razliku od većih planeta kao što su Jupiter i Saturn, koji imaju atmosferu bogatu gasovima. Stene koje su formirale našu planetu neprekidno su ispuštale nove gasove i vodenu paru tokom značajnog vremenskog perioda sve do pre oko 4.000 milijarde godina, kada je atmosfera počela da se sastoji od molekula ugljenika. ugljen dioksid (CO2), ugljen monoksid (CO), voda (H2O), azot (N2) i vodonik (H).
Origen
Prisustvo ovih jedinjenja i pad Zemljine temperature ispod 100°C doveli su do razvoja hidrosfere koja počeo je da se formira pre oko 4 milijarde godina.
Godine kondenzacije vodene pare rezultirale su stvaranjem velikih količina vode koje su omogućile proces taloženja. Prisustvo vode pogoduje rastvaranju gasova kao što su sumpor-dioksid, hlorovodonična kiselina ili ugljični dioksid, stvaranju kiselina i njihovoj reakciji s litosferom, što rezultira redukcijom atmosfere. Gasovi kao što su metan i amonijak. 1950-ih, američki istraživač Stanley Miller osmislio je klasični eksperiment kako bi dokazao da djelovanjem neke vanjske energije koristili električna pražnjenja da bi dobili mješavinu aminokiselina u tom okruženju.
Čineći to, on namerava da ponovo stvori netaknute atmosferske uslove koji su mogli da dovedu do nastanka života. Općenito je prihvaćeno da postoje tri minimalna uslova za život kako ga mi razumijemo: stabilna atmosfera bogata komponentama kao što su kisik i vodonik, stalni izvor vanjske energije i tečna voda. Kao što smo videli, uslovi života su skoro uspostavljeni. ipak, bez slobodnog kiseonika, sam život može biti udaljen milionima godina. Stijene koje sadrže tragove elemenata kao što su uranijum i željezo dokaz su anaerobne atmosfere. Stoga se ovi elementi ne nalaze u stijenama iz srednjeg pretkambrija ili najmanje 3 milijarde godina kasnije.
Važnost kiseonika
Za organizme poput nas najvažniji atmosferski proces je stvaranje kiseonika. Ni direktni hemijski procesi ni geološki procesi kao što je vulkanska aktivnost ne proizvode kiseonik. Stoga se vjeruje da je formiranje hidrosfera, stabilna atmosfera i energija sunca su uslovi za stvaranje proteina u okeanu i proces kondenzacije i sinteze aminokiselina. nukleinskih kiselina koje nose genetski kod, za 1.500 miliona godina Kasnije, jednoćelijski anaerobni organizmi se pojavljuju u okeanu. Prije samo milijardu godina, vodeni organizmi zvani cijanobakterije počeli su koristiti sunčevu energiju za razgradnju molekula.
Voda (H2O) i ugljični dioksid (CO2) se rekombinuju u organska jedinjenja i slobodni kiseonik (O2), odnosno kada se hemijska veza između vodika i kiseonika prekine, potonji se oslobađa u okolinu iz kiseonika. fotosinteza se kombinuje sa organskim ugljenikom i formira molekule CO2. Proces pretvaranja sunčeve energije u slobodni kisik putem molekularne disocijacije naziva se fotosinteza i događa se samo u biljkama, iako je to gigantski korak ka Zemljinoj atmosferi koju danas imamo. Ovo je velika katastrofa za anaerobne organizme, jer ako se poveća kisik u atmosferi, CO2 se smanjuje.
Formiranje atmosfere i gasova
U to vrijeme, neke molekule kisika u atmosferi apsorbiraju energiju ultraljubičastih zraka koje emituje sunce i cijepaju se kako bi formirale pojedinačne atome kisika. Ovi atomi se kombinuju sa preostalim kiseonikom i formiraju molekule ozona (O3), koji apsorbuju ultraljubičasto svetlo od sunca. Za 4 milijarde godina, količina ozona nije bila dovoljna da blokira ulazak ultraljubičastog svjetla, to ne bi omogućilo postojanje života izvan okeana. Prije oko 600 miliona godina, zahvaljujući morskom životu, Zemljina je atmosfera dosegla nivo ozona dovoljno visok da apsorbuje štetnu ultraljubičastu svetlost, što je dovelo do pojave života na kontinentima. U ovom trenutku, nivo kiseonika je oko 10% trenutne vrednosti. Zato je prije ovoga život bio ograničen na okean. Međutim, prisustvo ozona uzrokuje da morski organizmi migriraju na kopno.
Kontinuirane interakcije s raznim zemaljskim fenomenima nastavile su se događati u atmosferi sve dok nije dosegla sastav koji trenutno sadrži 99 posto vodonika, kisika i argona. Trenutno, atmosfera ne funkcioniše samo da štiti različite fizičke pojave koje se dešavaju u svemiru, već deluje i kao izvanredan regulator termodinamičkih, hemijskih i bioloških procesa svojstvenih evoluciji i Zemaljski događaji, bez kojih život ne bi bio onakav kakav poznajemo. Ta stalna interakcija temperatura okeana, zaštite ozona od štetnih sunčevih zraka i relativno mirne klime omogućili su životu da nastavi da se razvija.
Nadam se da ćete uz ove informacije saznati više o formiranju atmosfere i načinu na koji se ono odvijalo.