Atmosfēra ir gāzes slānis, kas ieskauj debess ķermeni, piemēram, Zemi, ko pievelk gravitācija. Aizsargā pret saules ultravioleto starojumu, kontrolē temperatūru un novērš meteorītu iekļūšanu. Ja atmosfērai nebūtu tādas īpašības, kādas tai ir pašlaik, planēta Zeme nevarētu uzturēt dzīvību. Tomēr daudzi cilvēki brīnās, kas ir atmosfēras veidošanās.
Šī iemesla dēļ mēs veltīsim šo rakstu, lai pastāstītu par atmosfēras veidošanos, kad tā tika radīta un kā tā veidojās.
Atmosfēras veidošanās
Atmosfēra ir gāzveida slānis, kas ieskauj mūsu planētu, un tās pastāvēšanu izraisa Zemes gravitācijas spēks. Tas sāka veidoties līdz ar Zemes izcelsmi pirms aptuveni 4.600 miljardiem gadu. Pirmo 500 miljonu gadu laikā atmosfēra sāka attīstīties; Mūsu jaunās planētas iekšpusei turpinot pielāgoties, tā kļuva neparasti blīva ar izvadītiem tvaikiem un gāzēm. Gāzes, kas to veido, var būt ūdeņradis (H2), ūdens tvaiki, metāns (CH4), hēlijs (He) un oglekļa oksīdi. Tā ir pirmatnēja atmosfēra, jo pilnīga atmosfēra nevarēja pastāvēt pirms 200 miljoniem gadu. Zeme tajā laikā vēl bija pārāk karsta, kas veicināja vieglu gāzu izdalīšanos.
Zemes gravitācija ir nedaudz zemāka nekā šodien, kas neļauj Zemei noturēt molekulas savā vidē; magnetosfēra joprojām tas nav izveidojies un saules vējš pūš tieši virspusē. Tas viss izraisīja lielāko daļu primitīvās atmosfēras, kas pazuda kosmosā.
Mūsu planēta savas temperatūras, izmēra un vidējās masas dēļ nevar noturēt ļoti vieglas gāzes, piemēram, ūdeņradi un hēliju, kas izplūst kosmosā un ko velk saules vējš. Pat ar pašreizējo Zemes masu nav iespējams uzturēt tādas gāzes kā hēlijs un ūdeņradis, atšķirībā no lielākām planētām, piemēram, Jupiters un Saturns, kuru atmosfēra ir bagāta ar gāzēm. Ieži, kas veidoja mūsu planētu, ilgu laiku nepārtraukti izlaida jaunas gāzes un ūdens tvaikus līdz apmēram pirms 4.000 miljardiem gadu, kad atmosfēru sāka veidot oglekļa molekulas. oglekļa dioksīds (CO2), oglekļa monoksīds (CO), ūdens (H2O), slāpeklis (N2) un ūdeņradis (H).
Izcelšanās
Šo savienojumu klātbūtne un Zemes temperatūras pazemināšanās zem 100°C izraisīja hidrosfēras attīstību, kas tā sāka veidoties pirms aptuveni 4 miljardiem gadu.
Gadu ūdens tvaiku kondensācijas rezultātā izveidojās liels ūdens daudzums, kas ļāva nogulsnēties. Ūdens klātbūtne veicina gāzu, piemēram, sēra dioksīda, sālsskābes vai oglekļa dioksīda, šķīšanu, skābju veidošanos un to reakciju ar litosfēru, kā rezultātā veidojas reducējoša atmosfēra. Gāzes, piemēram, metāns un amonjaks. 1950. gados amerikāņu pētnieks Stenlijs Millers izstrādāja klasisku eksperimentu, lai pierādītu, ka ar kādas ārējas enerģijas iedarbošanos. izmantoja elektriskās izlādes, lai iegūtu aminoskābju maisījumu šajā vidē.
To darot, viņš plāno atjaunot senatnīgos atmosfēras apstākļus, kas varētu būt radījuši dzīvības izcelsmi. Ir vispāratzīts, ka pastāv trīs minimālie dzīvības nosacījumi, kā mēs to saprotam: stabila atmosfēra, kas bagāta ar tādiem komponentiem kā skābeklis un ūdeņradis, pastāvīgs ārējās enerģijas avots un šķidrs ūdens. Kā mēs redzējām, dzīves apstākļi ir gandrīz izveidoti. Tomēr, bez brīva skābekļa pati dzīvība var būt miljoniem gadu attālumā. Akmeņu veidojumi, kas satur nelielu daudzumu tādu elementu kā urāns un dzelzs, liecina par anaerobās atmosfēras veidošanos. Tāpēc šie elementi nav atrodami iežos no vidējā prekembrija vai vismaz 3 miljardus gadu vēlāk.
Skābekļa nozīme
Tādiem organismiem kā mēs vissvarīgākais atmosfēras process ir skābekļa veidošanās. Ne tiešie ķīmiskie procesi, ne ģeoloģiskie procesi, piemēram, vulkāniskā darbība, nerada skābekli. Tāpēc tiek uzskatīts, ka veidošanās hidrosfēra, stabila atmosfēra un saules enerģija ir apstākļi proteīnu veidošanai okeānā un aminoskābju kondensācijas un sintēzes procesam. nukleīnskābju, kas nes ģenētisko kodu, 1.500 miljonu gadu laikā. Vēlāk okeānā parādās vienšūnu anaerobie organismi. Tikai pirms miljarda gadu ūdens organismi, ko sauc par cianobaktērijām, sāka izmantot saules enerģiju, lai sadalītu molekulas.
Ūdens (H2O) un oglekļa dioksīds (CO2) tiek rekombinēti organiskos savienojumos un brīvā skābeklī (O2), tas ir, pārtrūkstot ķīmiskajai saitei starp ūdeņradi un skābekli, pēdējais no skābekļa nonāk vidē. fotosintēze apvienojas ar organisko oglekli, veidojot CO2 molekulas. Saules enerģijas pārvēršanu brīvā skābeklī, izmantojot molekulāro disociāciju, sauc par fotosintēzi, un tas notiek tikai augos, lai gan tas ir milzīgs solis ceļā uz Zemes atmosfēru, kāda mums ir šodien. Tā ir liela katastrofa anaerobiem organismiem, jo, ja atmosfērā palielinās skābekļa daudzums, CO2 samazinās.
Atmosfēras un gāzu veidošanās
Tajā laikā dažas skābekļa molekulas atmosfērā absorbē enerģiju no ultravioletajiem stariem, ko izstaro saule, un sadalās, veidojot atsevišķus skābekļa atomus. Šie atomi savienojas ar atlikušo skābekli, veidojot ozona molekulas (O3), kas absorbē saules ultravioleto gaismu. 4 miljardus gadu ozona daudzums nebija pietiekams, lai bloķētu ultravioletās gaismas iekļūšanu, tas neļautu dzīvībai eksistēt ārpus okeāniem. Apmēram pirms 600 miljoniem gadu jūras dzīves dēļ Zemes atmosfēra sasniedza pietiekami augsts ozona līmenis, lai absorbētu kaitīgo ultravioleto gaismu, kas noveda pie dzīvības rašanās kontinentos. Šajā brīdī skābekļa līmenis ir aptuveni 10% no pašreizējās vērtības. Tāpēc pirms tam dzīve aprobežojās ar okeānu. Tomēr ozona klātbūtne izraisa jūras organismu migrāciju uz sauszemi.
Atmosfērā turpinājās nepārtraukta mijiedarbība ar dažādām sauszemes parādībām, līdz tā sasniedza sastāvu, kurā pašlaik 99 procenti ir ūdeņradis, skābeklis un argons. Pašlaik atmosfēra ne tikai aizsargā dažādas fizikālās parādības, kas notiek kosmosā, bet arī darbojas kā ārkārtējs termodinamisko, ķīmisko un bioloģisko procesu regulators, kas raksturīgs evolūcijai un Zemes notikumi, bez kuriem dzīve nebūtu tāda, kādu mēs to pazīstam. Pastāvīgā okeāna temperatūru mijiedarbība, ozona aizsardzība pret kaitīgajiem saules stariem un salīdzinoši mierīgais klimats ļāva dzīvībai turpināt attīstīties.
Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par atmosfēras veidošanos un to, kā tas tika veikts.