વાતાવરણની રચના

વાતાવરણ એ વાયુનું સ્તર છે જે પૃથ્વી જેવા અવકાશી પદાર્થને ઘેરે છે, જે ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા આકર્ષાય છે. સૌર અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ સામે રક્ષણ આપે છે, તાપમાનને નિયંત્રિત કરે છે અને ઉલ્કાના પ્રવેશને અટકાવે છે. જો વાતાવરણમાં હાલમાં જે લક્ષણો છે તે ન હોત, તો પૃથ્વી ગ્રહ જીવનને સમર્થન આપી શકે નહીં. જો કે, ઘણા લોકોને આશ્ચર્ય થાય છે કે શું છે વાતાવરણની રચના.

આ કારણોસર, અમે આ લેખ તમને વાતાવરણની રચના, તે ક્યારે બનાવવામાં આવ્યું અને તેની રચના કેવી રીતે થયું તે વિશે જણાવવા માટે સમર્પિત કરવા જઈ રહ્યા છીએ.

વાતાવરણની રચના

વાતાવરણ એ વાયુનું સ્તર છે જે આપણા ગ્રહની આસપાસ છે, અને તેનું અસ્તિત્વ પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણના કારણે થાય છે. તે લગભગ 4.600 અબજ વર્ષો પહેલા પૃથ્વીની ઉત્પત્તિ સાથે બનવાનું શરૂ થયું. પ્રથમ 500 મિલિયન વર્ષો દરમિયાન, વાતાવરણ વિકસિત થવાનું શરૂ થયું; જેમ જેમ આપણા યુવાન ગ્રહનું આંતરિક અનુકૂલન ચાલુ રાખ્યું તેમ, તે બહાર કાઢેલા વરાળ અને વાયુઓથી અસામાન્ય રીતે ગાઢ બન્યું. વાયુઓ જે તેને બનાવે છે તે હાઇડ્રોજન (H2), પાણીની વરાળ, મિથેન (CH4), હિલીયમ (He) અને કાર્બન ઓક્સાઇડ હોઈ શકે છે. તે એક આદિમ વાતાવરણ છે કારણ કે 200 મિલિયન વર્ષો પહેલા સંપૂર્ણ વાતાવરણ અસ્તિત્વમાં નહોતું. તે સમયે પૃથ્વી હજુ પણ ખૂબ ગરમ હતી, જેણે પ્રકાશ વાયુઓના પ્રકાશનને પ્રોત્સાહન આપ્યું હતું.

પૃથ્વીનું ગુરુત્વાકર્ષણ આજે કરતાં થોડું ઓછું છે, જે પૃથ્વીને તેના પર્યાવરણમાં પરમાણુઓને જાળવી રાખવાથી અટકાવે છે; મેગ્નેટોસ્ફિયર હજુ પણ તેની રચના થઈ નથી અને સૌર પવન સીધો સપાટી પર ફૂંકાય છે. આ બધાને કારણે મોટાભાગના આદિમ વાતાવરણ અવકાશમાં અદૃશ્ય થઈ ગયા.

આપણો ગ્રહ, તેના તાપમાન, કદ અને સરેરાશ સમૂહને લીધે, હાઇડ્રોજન અને હિલીયમ જેવા અત્યંત હળવા વાયુઓને જાળવી શકતો નથી, જે અવકાશમાં છટકી જાય છે અને સૌર પવન દ્વારા ખેંચાય છે. પૃથ્વીના વર્તમાન સમૂહ સાથે પણ, હિલીયમ અને હાઇડ્રોજન જેવા વાયુઓને જાળવી રાખવાનું અશક્ય છે, ગુરુ અને શનિ જેવા મોટા ગ્રહોથી વિપરીત, જેમાં ગેસ સમૃદ્ધ વાતાવરણ છે. આપણા ગ્રહની રચના કરનારા ખડકો લગભગ 4.000 અબજ વર્ષ પહેલાં, જ્યારે વાતાવરણ કાર્બન પરમાણુઓનું બનેલું બનવાનું શરૂ થયું ત્યાં સુધી નોંધપાત્ર સમયગાળા માટે સતત નવા વાયુઓ અને પાણીની વરાળ છોડતા હતા. કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO2), કાર્બન મોનોક્સાઇડ (CO), પાણી (H2O), નાઇટ્રોજન (N2), અને હાઇડ્રોજન (H).

મૂળ

આ સંયોજનોની હાજરી અને પૃથ્વીના તાપમાનમાં 100 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી નીચેનો ઘટાડો હાઈડ્રોસ્ફિયરના વિકાસ તરફ દોરી ગયો કે તે લગભગ 4 અબજ વર્ષો પહેલા રચવાનું શરૂ કર્યું.

પાણીની વરાળના ઘનીકરણના વર્ષોના પરિણામે મોટી માત્રામાં પાણીનું નિર્માણ થયું જે જમા કરવાની પ્રક્રિયા માટે પરવાનગી આપે છે. પાણીની હાજરી સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ, હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ અથવા કાર્બન ડાયોક્સાઇડ જેવા વાયુઓના વિસર્જનની તરફેણ કરે છે, એસિડની રચના અને લિથોસ્ફિયર સાથે તેમની પ્રતિક્રિયા, પરિણામે વાતાવરણમાં ઘટાડો થાય છે. મિથેન અને એમોનિયા જેવા વાયુઓ. 1950 ના દાયકામાં, અમેરિકન સંશોધક સ્ટેનલી મિલરે એ સાબિત કરવા માટે એક ઉત્તમ પ્રયોગ તૈયાર કર્યો હતો કે કેટલીક બાહ્ય ઊર્જાની ક્રિયા દ્વારા તે વાતાવરણમાં એમિનો એસિડનું મિશ્રણ મેળવવા માટે ઇલેક્ટ્રિકલ ડિસ્ચાર્જનો ઉપયોગ કર્યો.

આમ કરવાથી, તે પ્રાકૃતિક વાતાવરણીય પરિસ્થિતિઓને ફરીથી બનાવવાનો ઇરાદો ધરાવે છે જે જીવનની ઉત્પત્તિ પેદા કરી શકે છે. તે સામાન્ય રીતે સ્વીકારવામાં આવે છે કે જીવન માટે ત્રણ ન્યૂનતમ શરતો છે કારણ કે આપણે તેને સમજીએ છીએ: ઓક્સિજન અને હાઇડ્રોજન જેવા ઘટકોથી સમૃદ્ધ સ્થિર વાતાવરણ, બાહ્ય ઊર્જાનો કાયમી સ્ત્રોત અને પ્રવાહી પાણી. જેમ આપણે જોયું તેમ, જીવનની પરિસ્થિતિઓ લગભગ સ્થાપિત થઈ ગઈ છે. તેમ છતાં, મુક્ત ઓક્સિજન વિના, જીવન લાખો વર્ષો દૂર હોઈ શકે છે. ખડકની રચના જેમાં યુરેનિયમ અને આયર્ન જેવા તત્ત્વોની ટ્રેસ માત્રા હોય છે તે એનારોબિક વાતાવરણનો પુરાવો છે. તેથી, આ તત્વો મધ્ય પ્રીકેમ્બ્રીયન અથવા ઓછામાં ઓછા 3 અબજ વર્ષો પછીના ખડકોમાં જોવા મળતા નથી.

ઓક્સિજનનું મહત્વ

આપણા જેવા જીવો માટે, સૌથી મહત્વપૂર્ણ વાતાવરણીય પ્રક્રિયા ઓક્સિજનની રચના છે. ન તો સીધી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ કે ન તો જ્વાળામુખીની પ્રવૃત્તિ જેવી ભૌગોલિક પ્રક્રિયાઓ ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરે છે. તેથી, એવું માનવામાં આવે છે કે ની રચના હાઇડ્રોસ્ફિયર, સ્થિર વાતાવરણ અને સૂર્યની ઊર્જા એ સ્થિતિ છે સમુદ્રમાં પ્રોટીનની રચના અને એમિનો એસિડ ઘનીકરણ અને સંશ્લેષણની પ્રક્રિયા માટે. 1.500 મિલિયન વર્ષો પછી, યુનિસેલ્યુલર એનારોબિક સજીવો સમુદ્રમાં દેખાય છે. માત્ર એક અબજ વર્ષ પહેલાં, સાયનોબેક્ટેરિયા નામના જળચર જીવોએ અણુઓને તોડવા માટે સૂર્યની ઊર્જાનો ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કર્યું.

પાણી (H2O) અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO2) ફરીથી કાર્બનિક સંયોજનો અને મુક્ત ઓક્સિજન (O2) માં જોડાય છે, એટલે કે, જ્યારે હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજન વચ્ચેનું રાસાયણિક બંધન તૂટી જાય છે, ત્યારે બાદમાં ઓક્સિજનમાંથી પર્યાવરણમાં મુક્ત થાય છે. પ્રકાશસંશ્લેષણ કાર્બનિક કાર્બન સાથે જોડાઈને CO2 પરમાણુ બનાવે છે. મોલેક્યુલર ડિસોસિએશન દ્વારા સૌર ઊર્જાને મુક્ત ઓક્સિજનમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયાને પ્રકાશસંશ્લેષણ કહેવામાં આવે છે અને તે ફક્ત છોડમાં જ થાય છે, જો કે તે પૃથ્વીના વાતાવરણ તરફનું એક વિશાળ પગલું છે જે આજે આપણી પાસે છે. એનારોબિક જીવો માટે આ એક મોટી આપત્તિ છે, કારણ કે જો વાતાવરણમાં ઓક્સિજન વધે છે, તો CO2 ઘટે છે.

વાતાવરણ અને વાયુઓની રચના

તે સમયે, વાતાવરણમાં કેટલાક ઓક્સિજન પરમાણુઓ સૂર્ય દ્વારા ઉત્સર્જિત અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોમાંથી ઊર્જાને શોષી લે છે અને વ્યક્તિગત ઓક્સિજન પરમાણુ બનાવવા માટે વિભાજિત થાય છે. આ અણુઓ ઓઝોન પરમાણુઓ (O3) બનાવવા માટે બાકીના ઓક્સિજન સાથે જોડાય છે, જે સૂર્યમાંથી અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશને શોષી લે છે. 4 અબજ વર્ષો સુધી, અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશના પ્રવેશને અવરોધિત કરવા માટે ઓઝોનનો જથ્થો પૂરતો ન હતો, આ મહાસાગરોની બહાર જીવનને અસ્તિત્વમાં રહેવા દેતું નથી. લગભગ 600 મિલિયન વર્ષો પહેલા દરિયાઈ જીવનના કારણે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પહોચી હતી ઓઝોન સ્તર હાનિકારક અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશને શોષી શકે તેટલું ઊંચું છે, જેના કારણે ખંડો પર જીવનનો ઉદભવ થયો. આ બિંદુએ, ઓક્સિજન સ્તર વર્તમાન મૂલ્યના લગભગ 10% છે. તેથી જ, આ પહેલાં, જીવન સમુદ્ર સુધી મર્યાદિત હતું. જો કે, ઓઝોનની હાજરીને કારણે દરિયાઈ જીવો જમીન પર સ્થળાંતર કરે છે.

વાતાવરણમાં વિવિધ પાર્થિવ ઘટનાઓ સાથે સતત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ થતી રહી જ્યાં સુધી તે એક એવી રચના સુધી પહોંચી ન જાય જે હાલમાં 99 ટકા હાઇડ્રોજન, ઓક્સિજન અને આર્ગોન છે. હાલમાં, વાતાવરણ માત્ર અવકાશમાં બનતી વિવિધ ભૌતિક ઘટનાઓનું રક્ષણ કરવા માટે જ કાર્ય કરતું નથી, પરંતુ ઉત્ક્રાંતિમાં સહજ થર્મોડાયનેમિક, રાસાયણિક અને જૈવિક પ્રક્રિયાઓના અસાધારણ નિયમનકાર તરીકે પણ કાર્ય કરે છે. પૃથ્વીની ઘટનાઓ, જેના વિના આપણે જાણીએ છીએ તેમ જીવન ન હોત. સમુદ્રના તાપમાનની તે સતત ક્રિયાપ્રતિક્રિયા, સૂર્યના હાનિકારક કિરણોથી ઓઝોનનું રક્ષણ અને પ્રમાણમાં શાંત આબોહવા જીવનને સતત વિકસિત થવા દે છે.

હું આશા રાખું છું કે આ માહિતી સાથે તમે વાતાવરણની રચના અને તે કેવી રીતે હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું તે વિશે વધુ જાણી શકશો.