Atmosfera je sloj plina koji okružuje nebesko tijelo, kao što je Zemlja, koje privlači gravitacija. Štiti od sunčevog ultraljubičastog zračenja, kontrolira temperaturu i sprječava ulazak meteorita. Da atmosfera nije imala karakteristike koje trenutno ima, planet Zemlja ne bi mogao podržavati život. Međutim, mnogi se ljudi pitaju što je to formiranje atmosfere.
Iz tog razloga, ovaj ćemo članak posvetiti tome da vam ispričamo o stvaranju atmosfere, kada je nastala i kako je nastala.
Stvaranje atmosfere
Atmosfera je plinoviti sloj koji okružuje našu planetu, a njeno postojanje je uzrokovano gravitacijskim privlačenjem Zemlje. Počeo se formirati s nastankom Zemlje prije oko 4.600 milijardi godina. Tijekom prvih 500 milijuna godina atmosfera se počela razvijati; Kako se unutrašnjost našeg mladog planeta nastavila prilagođavati, postala je neobično gusta s izbačenim parama i plinovima. Plinovi koji ga čine mogu biti vodik (H2), vodena para, metan (CH4), helij (He) i ugljični oksidi. To je iskonska atmosfera jer potpuna atmosfera nije mogla postojati prije 200 milijuna godina. Zemlja je tada još bila prevruća, što je poticalo oslobađanje lakih plinova.
Zemljina gravitacija je nešto niža nego danas, što sprječava Zemlju da zadrži molekule u svom okruženju; magnetosfera i dalje nije nastala i sunčev vjetar puše izravno na površinu. Sve je to uzrokovalo da veći dio primitivne atmosfere nestane u svemir.
Naš planet zbog svoje temperature, veličine i prosječne mase ne može zadržati vrlo lagane plinove poput vodika i helija, koji bježe u svemir i vuče ih sunčev vjetar. Čak i uz sadašnju Zemljinu masu, nemoguće je održavati plinove poput helija i vodika, za razliku od većih planeta poput Jupitera i Saturna, koji imaju atmosferu bogatu plinom. Stijene koje su formirale naš planet kontinuirano su ispuštale nove plinove i vodenu paru kroz značajan vremenski period sve do prije otprilike 4.000 milijarde godina, kada se atmosfera počela sastojati od molekula ugljika. ugljični dioksid (CO2), ugljični monoksid (CO), voda (H2O), dušik (N2) i vodik (H).
Podrijetlo
Prisutnost ovih spojeva i pad Zemljine temperature ispod 100°C doveli su do razvoja hidrosfere koja počeo se formirati prije oko 4 milijarde godina.
Godine kondenzacije vodene pare rezultirale su stvaranjem velikih količina vode koje su omogućile proces taloženja. Prisutnost vode pogoduje otapanju plinova poput sumporovog dioksida, klorovodične kiseline ili ugljičnog dioksida, stvaranju kiselina i njihovoj reakciji s litosferom, što rezultira redukcijskom atmosferom. Plinovi kao što su metan i amonijak. U 1950-ima američki istraživač Stanley Miller osmislio je klasični eksperiment kako bi dokazao da djelovanjem neke vanjske energije koristili električna pražnjenja za dobivanje mješavine aminokiselina u tom okolišu.
Na taj način namjerava ponovno stvoriti netaknute atmosferske uvjete koji su mogli proizvesti nastanak života. Općenito je prihvaćeno da postoje tri minimalna uvjeta za život kako ga mi razumijemo: stabilna atmosfera bogata komponentama kao što su kisik i vodik, stalni izvor vanjske energije i tekuća voda. Kao što smo vidjeli, uvjeti života su gotovo uspostavljeni. Štoviše, bez slobodnog kisika, sam život može biti udaljen milijunima godina. Stijene koje sadrže elemente u tragovima kao što su uran i željezo dokaz su anaerobne atmosfere. Stoga se ti elementi ne nalaze u stijenama iz srednjeg pretkambrija ili najmanje 3 milijarde godina kasnije.
Važnost kisika
Za organizme poput nas najvažniji atmosferski proces je stvaranje kisika. Niti izravni kemijski procesi niti geološki procesi poput vulkanske aktivnosti ne proizvode kisik. Stoga se vjeruje da je formiranje hidrosfera, stabilna atmosfera i energija sunca su uvjeti za stvaranje proteina u oceanu i proces kondenzacije i sinteze aminokiselina. nukleinskih kiselina koje nose genetski kod, za 1.500 XNUMX milijuna godina Kasnije se u oceanu pojavljuju jednostanični anaerobni organizmi. Prije samo milijardu godina, vodeni organizmi zvani cijanobakterije počeli su koristiti sunčevu energiju za razgradnju molekula.
Voda (H2O) i ugljični dioksid (CO2) rekombiniraju se u organske spojeve i slobodni kisik (O2), odnosno kada se kemijska veza između vodika i kisika prekine, potonji se oslobađa u okoliš iz kisika. fotosinteza se kombinira s organskim ugljikom i tvori molekule CO2. Proces pretvaranja sunčeve energije u slobodni kisik putem molekularne disocijacije naziva se fotosinteza i događa se samo u biljkama, iako je to divovski korak prema Zemljinoj atmosferi koju danas imamo. To je velika katastrofa za anaerobne organizme, jer ako se poveća kisik u atmosferi, CO2 se smanjuje.
Stvaranje atmosfere i plinova
U to vrijeme, neke molekule kisika u atmosferi apsorbiraju energiju iz ultraljubičastih zraka koje emitira sunce i cijepaju se u pojedinačne atome kisika. Ti se atomi spajaju s preostalim kisikom i tvore molekule ozona (O3), koje apsorbiraju ultraljubičasto svjetlo sunca. 4 milijarde godina količina ozona nije bila dovoljna da blokira ulazak ultraljubičastog svjetla, to ne bi omogućilo postojanje života izvan oceana. Prije oko 600 milijuna godina, zbog morskog života, dosegnula je Zemljina atmosfera razine ozona dovoljno visoke da apsorbiraju štetno ultraljubičasto svjetlo, što je dovelo do pojave života na kontinentima. U ovom trenutku, razina kisika je oko 10% trenutne vrijednosti. Zato je prije ovoga život bio ograničen na ocean. Međutim, prisutnost ozona uzrokuje migraciju morskih organizama na kopno.
Kontinuirane interakcije s raznim zemaljskim pojavama nastavile su se događati u atmosferi sve dok nije dosegla sastav koji trenutno sadrži 99 posto vodika, kisika i argona. Trenutno, atmosfera ne samo da štiti različite fizičke pojave koje se događaju u svemiru, već djeluje i kao izvanredni regulator termodinamičkih, kemijskih i bioloških procesa svojstvenih evoluciji i Zemaljski događaji, bez kojih život ne bi bio onakav kakav poznajemo. Ta stalna interakcija temperatura oceana, zaštite ozona od štetnih sunčevih zraka i relativno mirne klime omogućili su životu da se nastavi razvijati.
Nadam se da ćete uz ove informacije saznati više o stvaranju atmosfere i načinu na koji se ono provodilo.