Atmosféra je vrstva plynu, ktorá obklopuje nebeské teleso, ako je Zem, ktoré je priťahované gravitáciou. Chráni pred slnečným ultrafialovým žiarením, reguluje teplotu a zabraňuje vstupu meteoritov. Ak by atmosféra nemala vlastnosti, aké má v súčasnosti, planéta Zem by nemohla podporovať život. Mnoho ľudí sa však pýta, čo to je tvorba atmosféry.
Z tohto dôvodu venujeme tento článok tomu, aby sme vám porozprávali o vzniku atmosféry, kedy vznikla a ako sa formovala.
Tvorba atmosféry
Atmosféra je plynná vrstva, ktorá obklopuje našu planétu a jej existencia je spôsobená gravitačnou silou Zeme. Začala sa formovať so vznikom Zeme asi pred 4.600 miliardami rokov. Počas prvých 500 miliónov rokov sa atmosféra začala vyvíjať; Ako sa vnútro našej mladej planéty naďalej prispôsobovalo, stalo sa nezvyčajne hustým vytlačenými parami a plynmi. Plyny, ktoré ho tvoria, môžu byť vodík (H2), vodná para, metán (CH4), hélium (He) a oxidy uhlíka. To je prvotná atmosféra, pretože úplná atmosféra nemohla existovať pred 200 miliónmi rokov. Zem bola v tom čase ešte príliš horúca, čo podporovalo uvoľňovanie ľahkých plynov.
Zemská gravitácia je o niečo nižšia ako dnes, čo bráni Zemi zadržiavať molekuly vo svojom prostredí; magnetosféra stále nevytvorila sa a slnečný vietor fúka priamo na povrch. To všetko spôsobilo, že väčšina primitívnej atmosféry zmizla vo vesmíre.
Naša planéta vďaka svojej teplote, veľkosti a priemernej hmotnosti nedokáže zadržať veľmi ľahké plyny ako vodík a hélium, ktoré unikajú do vesmíru a sú unášané slnečným vetrom. Dokonca aj pri súčasnej hmotnosti Zeme nie je možné udržiavať plyny ako hélium a vodík, na rozdiel od väčších planét ako Jupiter a Saturn, ktoré majú atmosféru bohatú na plyn. Horniny, ktoré tvorili našu planétu, neustále uvoľňovali nové plyny a vodnú paru počas značnej doby až do doby asi pred 4.000 miliardami rokov, keď sa atmosféra začala skladať z molekúl uhlíka. oxid uhličitý (CO2), oxid uhoľnatý (CO), voda (H2O), dusík (N2) a vodík (H).
Pôvod
Prítomnosť týchto zlúčenín a pokles teploty Zeme pod 100 °C viedli k rozvoju hydrosféry, ktorá začala vznikať asi pred 4 miliardami rokov.
Roky kondenzácie vodnej pary viedli k vytvoreniu veľkého množstva vody, ktoré umožnilo proces depozície. Prítomnosť vody podporuje rozpúšťanie plynov, ako je oxid siričitý, kyselina chlorovodíková alebo oxid uhličitý, tvorbu kyselín a ich reakciu s litosférou, čo vedie k redukčnej atmosfére. Plyny ako metán a čpavok. V 1950-tych rokoch minulého storočia navrhol americký výskumník Stanley Miller klasický experiment, aby dokázal, že pôsobením nejakej vonkajšej energie použili elektrické výboje na získanie zmesi aminokyselín v tomto prostredí.
Pritom má v úmysle znovu vytvoriť nedotknuté atmosférické podmienky, ktoré mohli spôsobiť vznik života. Všeobecne sa uznáva, že existujú tri minimálne podmienky pre život, ako ho chápeme: stabilná atmosféra bohatá na zložky ako kyslík a vodík, stály zdroj vonkajšej energie a tekutá voda. Ako sme videli, podmienky života sú takmer ustálené. napriek tomu bez voľného kyslíka môže byť samotný život vzdialený milióny rokov. Skalné útvary, ktoré obsahujú stopové množstvá prvkov ako urán a železo, sú dôkazom anaeróbnej atmosféry. Preto sa tieto prvky nenachádzajú v horninách zo stredného prekambria alebo aspoň o 3 miliardy rokov neskôr.
Význam kyslíka
Pre organizmy, ako sme my, je najdôležitejším atmosférickým procesom tvorba kyslíka. Ani priame chemické procesy, ani geologické procesy, ako je sopečná činnosť, neprodukujú kyslík. Preto sa predpokladá, že vznik hydrosféra, stabilná atmosféra a energia slnka sú podmienky na tvorbu bielkovín v oceáne a proces kondenzácie a syntézy aminokyselín. nukleových kyselín nesúcich genetický kód, o 1.500 XNUMX miliónov rokov Neskôr sa v oceáne objavujú jednobunkové anaeróbne organizmy. Len pred miliardou rokov začali vodné organizmy nazývané cyanobaktérie využívať energiu slnka na rozklad molekúl.
Voda (H2O) a oxid uhličitý (CO2) sa rekombinujú na organické zlúčeniny a voľný kyslík (O2), to znamená, že keď sa preruší chemická väzba medzi vodíkom a kyslíkom, kyslík sa uvoľní do prostredia z kyslíka. fotosyntéza sa spája s organickým uhlíkom za vzniku molekúl CO2. Proces premeny slnečnej energie na voľný kyslík prostredníctvom molekulárnej disociácie sa nazýva fotosyntéza a vyskytuje sa iba v rastlinách, hoci je to obrovský krok smerom k atmosfére Zeme, ktorú dnes máme. Pre anaeróbne organizmy je to veľká katastrofa, pretože ak sa kyslík v atmosfére zvýši, CO2 sa zníži.
Tvorba atmosféry a plynov
V tom čase niektoré molekuly kyslíka v atmosfére absorbujú energiu z ultrafialových lúčov vyžarovaných slnkom a štiepia sa na jednotlivé atómy kyslíka. Tieto atómy sa spájajú so zvyšným kyslíkom a vytvárajú molekuly ozónu (O3), ktoré absorbujú ultrafialové svetlo zo slnka. Počas 4 miliárd rokov množstvo ozónu nestačilo na zablokovanie vstupu ultrafialového svetla, čo by neumožnilo existenciu života mimo oceánov. Asi pred 600 miliónmi rokov v dôsledku morského života dosiahla zemská atmosféra dostatočne vysoké hladiny ozónu, aby absorbovali škodlivé ultrafialové svetlo, čo viedlo k vzniku života na kontinentoch. V tomto bode je hladina kyslíka asi 10% aktuálnej hodnoty. Preto bol predtým život obmedzený na oceán. Prítomnosť ozónu však spôsobuje migráciu morských organizmov na pevninu.
V atmosfére pokračovali nepretržité interakcie s rôznymi pozemskými javmi, až kým nedosiahli zloženie, ktoré v súčasnosti tvorí 99 percent vodíka, kyslíka a argónu. V súčasnosti atmosféra funguje nielen na ochranu rôznych fyzikálnych javov, ktoré sa vyskytujú vo vesmíre, ale pôsobí aj ako mimoriadny regulátor termodynamických, chemických a biologických procesov, ktoré sú vlastné evolúcii a Udalosti Zeme, bez ktorých by život nebol taký, ako ho poznáme. Táto neustála súhra teplôt oceánov, ochrana ozónu pred škodlivými slnečnými lúčmi a relatívne pokojná klíma umožnili životu pokračovať vo vývoji.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o formovaní atmosféry a ako to prebiehalo.