Մթնոլորտը գազի շերտն է, որը շրջապատում է երկնային մարմինը, ինչպիսին Երկիրն է, որը ձգվում է ձգողության ուժով։ Պաշտպանում է արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից, վերահսկում է ջերմաստիճանը և կանխում երկնաքարերի մուտքը: Եթե մթնոլորտը չունենար այն բնութագրերը, ինչ ներկայումս ունի, ապա երկիր մոլորակը չէր կարող ապրել: Այնուամենայնիվ, շատերին հետաքրքրում է, թե որն է մթնոլորտի ձևավորում.
Այդ իսկ պատճառով, մենք պատրաստվում ենք այս հոդվածը նվիրել ձեզ պատմելու մթնոլորտի ձևավորման, երբ այն ստեղծվել և ինչպես է ձևավորվել:
Մթնոլորտի ձևավորում
Մթնոլորտը գազային շերտն է, որը շրջապատում է մեր մոլորակը, և դրա գոյությունը պայմանավորված է Երկրի գրավիտացիոն ձգողականությամբ: Այն սկսել է ձևավորվել Երկրի ծագման հետ մոտ 4.600 միլիարդ տարի առաջ. Առաջին 500 միլիոն տարիների ընթացքում մթնոլորտը սկսեց զարգանալ. Քանի որ մեր երիտասարդ մոլորակի ինտերիերը շարունակում էր հարմարվել, այն դարձավ անսովոր խիտ արտանետվող գոլորշիներով և գազերով: Այն կազմող գազերը կարող են լինել ջրածին (H2), ջրի գոլորշի, մեթան (CH4), հելիում (He) և ածխածնի օքսիդներ։ Դա նախնադարյան մթնոլորտ է, քանի որ ամբողջական մթնոլորտ չէր կարող գոյություն ունենալ 200 միլիոն տարի առաջ: Այն ժամանակ Երկիրը դեռ շատ տաք էր, ինչը խթանում էր թեթև գազերի արտազատումը:
Երկրի ձգողականությունը մի փոքր ավելի ցածր է, քան այսօր, ինչը թույլ չի տալիս Երկիր մոլեկուլները պահպանել իր միջավայրում; մագնիտոսֆերան դեռ այն չի ձևավորվել, և արևային քամին ուղղակիորեն փչում է մակերեսի վրա: Այս ամենը պատճառ դարձավ, որ պարզունակ մթնոլորտի մեծ մասը անհետացավ տիեզերքում:
Մեր մոլորակը իր ջերմաստիճանի, չափի և միջին զանգվածի պատճառով չի կարող պահպանել շատ թեթև գազեր, ինչպիսիք են ջրածինը և հելիումը, որոնք փախչում են տիեզերք և քաշվում արևային քամու կողմից: Նույնիսկ Երկրի ներկայիս զանգվածի դեպքում անհնար է պահպանել այնպիսի գազեր, ինչպիսիք են հելիումը և ջրածինը, ի տարբերություն ավելի մեծ մոլորակների, ինչպիսիք են Յուպիտերը և Սատուրնը, որոնք ունեն գազով հարուստ մթնոլորտ: Մեր մոլորակը ձևավորած ժայռերը զգալի ժամանակահատվածում անընդհատ նոր գազեր և ջրային գոլորշի են թողարկել մինչև մոտ 4.000 միլիարդ տարի առաջ, երբ մթնոլորտը սկսեց կազմված լինել ածխածնի մոլեկուլներից: ածխածնի երկօքսիդ (CO2), ածխածնի օքսիդ (CO), ջուր (H2O), ազոտ (N2) և ջրածին (H):
Ծագումը
Այս միացությունների առկայությունը և Երկրի ջերմաստիճանի 100°C-ից ցածր անկումը հանգեցրին հիդրոսֆերայի զարգացմանը, որը. այն սկսել է ձևավորվել մոտ 4 միլիարդ տարի առաջ:
Տարիներ շարունակ ջրային գոլորշիների խտացումը հանգեցրեց մեծ քանակությամբ ջրի առաջացմանը, որը թույլ տվեց նստեցման գործընթացը: Ջրի առկայությունը նպաստում է գազերի լուծարմանը, ինչպիսիք են ծծմբի երկօքսիդը, աղաթթուն կամ ածխաթթու գազը, թթուների ձևավորումը և դրանց արձագանքը լիթոսֆերայի հետ, ինչը հանգեցնում է մթնոլորտի կրճատմանը: Գազեր, ինչպիսիք են մեթանը և ամոնիակը: 1950-ականներին ամերիկացի հետազոտող Սթենլի Միլլերը նախագծեց դասական փորձ՝ ապացուցելու, որ որոշ արտաքին էներգիայի ազդեցությամբ. օգտագործել է էլեկտրական լիցքաթափումներ՝ այդ միջավայրում ամինաթթուների խառնուրդ ստանալու համար։
Դրանով նա մտադիր է վերստեղծել անմշակ մթնոլորտային պայմանները, որոնք կարող էին առաջացնել կյանքի սկիզբը: Ընդհանրապես ընդունված է, որ գոյություն ունեն երեք նվազագույն պայմաններ կյանքի համար, ինչպես մենք հասկանում ենք՝ կայուն մթնոլորտ, որը հարուստ է այնպիսի բաղադրիչներով, ինչպիսիք են թթվածինը և ջրածինը, արտաքին էներգիայի մշտական աղբյուրը և հեղուկ ջուրը: Ինչպես տեսանք, կյանքի պայմանները գրեթե հաստատված են։ Այնուամենայնիվ, առանց ազատ թթվածնի կյանքին ինքնին կարող է միլիոնավոր տարիներ հեռու լինել. Ժայռային գոյացությունները, որոնք պարունակում են այնպիսի տարրեր, ինչպիսիք են ուրանը և երկաթը, վկայում են անաէրոբ մթնոլորտի մասին: Հետևաբար, այս տարրերը չեն հայտնաբերվել միջին նախաքեմբրյան շրջանի ժայռերում կամ առնվազն 3 միլիարդ տարի անց:
Թթվածնի նշանակությունը
Մեզ նման օրգանիզմների համար ամենակարևոր մթնոլորտային գործընթացը թթվածնի ձևավորումն է։ Ո՛չ ուղղակի քիմիական գործընթացները, ո՛չ երկրաբանական գործընթացները, ինչպիսին հրաբխային ակտիվությունն է, թթվածին չեն արտադրում: Հետեւաբար, ենթադրվում է, որ ձեւավորումը հիդրոսֆերան, կայուն մթնոլորտը և արևի էներգիան պայմաններն են օվկիանոսում սպիտակուցների ձևավորման և ամինաթթուների խտացման և սինթեզի գործընթացի համար։ 1.500 միլիոն տարի հետո օվկիանոսում հայտնվում են միաբջիջ անաէրոբ օրգանիզմներ: Ընդամենը մեկ միլիարդ տարի առաջ ցիանոբակտերիա կոչվող ջրային օրգանիզմները սկսեցին օգտագործել արևի էներգիան մոլեկուլները քայքայելու համար:
Ջուրը (H2O) և ածխաթթու գազը (CO2) վերամիավորվում են օրգանական միացությունների և ազատ թթվածնի (O2), այսինքն, երբ ջրածնի և թթվածնի միջև քիմիական կապը խզվում է, վերջինս թթվածնից դուրս է գալիս շրջակա միջավայր: ֆոտոսինթեզը միանում է օրգանական ածխածնի հետ՝ առաջացնելով CO2 մոլեկուլներ. Արեգակնային էներգիան ազատ թթվածնի վերածելու գործընթացը մոլեկուլային դիսոցիացիայի միջոցով կոչվում է ֆոտոսինթեզ և տեղի է ունենում միայն բույսերում, թեև դա հսկա քայլ է դեպի Երկրի մթնոլորտ, որն այսօր ունենք: Սա մեծ աղետ է անաէրոբ օրգանիզմների համար, քանի որ եթե մթնոլորտում թթվածինն ավելանում է, CO2-ը նվազում է։
Մթնոլորտի և գազերի ձևավորում
Այդ ժամանակ մթնոլորտում թթվածնի որոշ մոլեկուլներ կլանում են էներգիան Արեգակի արձակած ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից և բաժանվում՝ ձևավորելով թթվածնի առանձին ատոմներ։ Այս ատոմները միավորվում են մնացած թթվածնի հետ՝ ձևավորելով օզոնի մոլեկուլներ (O3), որոնք կլանում են արևի ուլտրամանուշակագույն լույսը։ 4 միլիարդ տարվա ընթացքում օզոնի քանակը բավարար չէր ուլտրամանուշակագույն լույսի մուտքը արգելափակելու համար, դա թույլ չէր տա, որ կյանքը գոյություն ունենա օվկիանոսներից դուրս: Մոտ 600 միլիոն տարի առաջ ծովային կյանքի շնորհիվ Երկրի մթնոլորտը հասավ օզոնի մակարդակը բավական բարձր է վնասակար ուլտրամանուշակագույն լույսը կլանելու համար, ինչը հանգեցրեց մայրցամաքներում կյանքի առաջացմանը: Այս պահին թթվածնի մակարդակը կազմում է ընթացիկ արժեքի մոտ 10% -ը: Ահա թե ինչու մինչ այս կյանքը սահմանափակվում էր օվկիանոսով։ Այնուամենայնիվ, օզոնի առկայությունը հանգեցնում է ծովային օրգանիզմների գաղթի ցամաքի:
Շարունակական փոխազդեցությունները ցամաքային տարբեր երևույթների հետ շարունակեցին տեղի ունենալ մթնոլորտում, մինչև այն հասավ մի բաղադրության, որը ներկայումս կազմում է 99 տոկոս ջրածին, թթվածին և արգոն: Ներկայումս մթնոլորտը ոչ միայն պաշտպանում է տարբեր ֆիզիկական երևույթները, որոնք տեղի են ունենում տիեզերքում, այլ նաև հանդես է գալիս որպես էվոլյուցիայի և էվոլյուցիային բնորոշ թերմոդինամիկական, քիմիական և կենսաբանական գործընթացների արտասովոր կարգավորիչ։ Երկրային իրադարձություններ, առանց որոնց կյանքը չէր լինի այնպիսին, ինչպիսին մենք գիտենք. Օվկիանոսի ջերմաստիճանի մշտական փոխազդեցությունը, օզոնի պաշտպանությունը արևի վնասակար ճառագայթներից և համեմատաբար հանգիստ կլիման թույլ տվեցին, որ կյանքը շարունակի զարգանալ:
Հուսով եմ, որ այս տեղեկատվության շնորհիվ դուք կարող եք ավելին իմանալ մթնոլորտի ձևավորման և այն իրականացվելու մասին:
Եղիր առաջին մեկնաբանողը