Atmosfera je plast plina, ki obdaja nebesno telo, kot je Zemlja, ki ga privlači gravitacija. Ščiti pred sončnim ultravijoličnim sevanjem, uravnava temperaturo in preprečuje vdor meteoritov. Če ozračje ne bi imelo značilnosti, kot jih ima trenutno, planet Zemlja ne bi mogla podpirati življenja. Vendar se mnogi sprašujejo, kaj je nastajanje atmosfere.
Zato vam bomo ta članek posvetili temu, da vam povemo o nastanku atmosfere, kdaj je nastala in kako je nastala.
Oblikovanje ozračja
Atmosfera je plinasta plast, ki obdaja naš planet, njen obstoj pa povzroča gravitacijska sila Zemlje. Začel je nastajati z nastankom Zemlje pred približno 4.600 milijarde let. V prvih 500 milijonih let se je atmosfera začela razvijati; Ker se je notranjost našega mladega planeta še naprej prilagajala, je postala nenavadno gosta z izpuščenimi hlapi in plini. Plini, ki ga sestavljajo, so lahko vodik (H2), vodna para, metan (CH4), helij (He) in ogljikovi oksidi. To je primordialno ozračje, ker popolno ozračje ne bi moglo obstajati pred 200 milijoni let. Zemlja je bila takrat še prevroča, kar je spodbudilo sproščanje lahkih plinov.
Zemljina gravitacija je nekoliko nižja kot danes, kar Zemlji preprečuje, da bi zadržala molekule v svojem okolju; magnetosfera še vedno ni nastala in sončni veter piha neposredno na površje. Vse to je povzročilo, da je večina primitivnega ozračja izginila v vesolje.
Naš planet zaradi svoje temperature, velikosti in povprečne mase ne more zadržati zelo lahkih plinov, kot sta vodik in helij, ki uhajata v vesolje in jih vleče sončni veter. Tudi s trenutno maso Zemlje je nemogoče vzdrževati pline, kot sta helij in vodik, za razliko od večjih planetov, kot sta Jupiter in Saturn, ki imajo ozračje, bogato s plinom. Kamnine, ki so oblikovale naš planet, so dolgo časa sproščale nove pline in vodno paro vse do pred približno 4.000 milijardami let, ko je atmosfera začela biti sestavljena iz molekul ogljika. ogljikov dioksid (CO2), ogljikov monoksid (CO), voda (H2O), dušik (N2) in vodik (H).
Poreklo
Prisotnost teh spojin in padec zemeljske temperature pod 100°C sta privedla do razvoja hidrosfere, ki se je začelo oblikovati pred približno 4 milijardami let.
Leta kondenzacije vodne pare so povzročila nastanek velikih količin vode, ki so omogočile proces odlaganja. Prisotnost vode spodbuja raztapljanje plinov, kot so žveplov dioksid, klorovodikova kislina ali ogljikov dioksid, nastajanje kislin in njihova reakcija z litosfero, kar ima za posledico redukcijsko atmosfero. Plini, kot sta metan in amoniak. V petdesetih letih prejšnjega stoletja je ameriški raziskovalec Stanley Miller zasnoval klasičen poskus, da bi dokazal, da z delovanjem neke zunanje energije uporabljali električne razelektritve za pridobitev mešanice aminokislin v tem okolju.
Pri tem namerava poustvariti neokrnjene atmosferske razmere, ki bi lahko povzročile nastanek življenja. Splošno sprejeto je, da obstajajo trije minimalni pogoji za življenje, kot ga razumemo: stabilna atmosfera, bogata s komponentami, kot sta kisik in vodik, stalen vir zunanje energije in tekoča voda. Kot smo videli, so življenjski pogoji skoraj vzpostavljeni. kljub temu brez prostega kisika je življenje samo na milijone let stran. Kamninske formacije, ki vsebujejo sledove elementov, kot sta uran in železo, so dokaz anaerobne atmosfere. Zato teh elementov ne najdemo v kamninah iz srednjega predkambrija ali vsaj 3 milijarde let pozneje.
Pomen kisika
Za organizme, kot smo mi, je najpomembnejši atmosferski proces tvorba kisika. Niti neposredni kemični procesi niti geološki procesi, kot je vulkanska aktivnost, ne proizvajajo kisika. Zato se domneva, da je nastanek hidrosfera, stabilna atmosfera in energija sonca so pogoji za tvorbo beljakovin v oceanu ter proces kondenzacije in sinteze aminokislin. nukleinskih kislin, ki nosijo gensko kodo, v 1.500 milijonih let Kasneje se v oceanu pojavijo enocelični anaerobni organizmi. Pred samo milijardo let so vodni organizmi, imenovani cianobakterije, začeli uporabljati sončno energijo za razgradnjo molekul.
Voda (H2O) in ogljikov dioksid (CO2) se rekombinirata v organske spojine in prosti kisik (O2), to je, ko se kemična vez med vodikom in kisikom prekine, se slednji sprosti v okolje iz kisika. fotosinteza se združi z organskim ogljikom in tvori molekule CO2. Proces pretvorbe sončne energije v prosti kisik z molekularno disociacijo se imenuje fotosinteza in se pojavlja le v rastlinah, čeprav je to velikanski korak proti zemeljski atmosferi, ki jo imamo danes. To je velika katastrofa za anaerobne organizme, saj če se kisik v ozračju poveča, se CO2 zmanjša.
Nastajanje ozračja in plinov
Takrat nekatere molekule kisika v atmosferi absorbirajo energijo ultravijoličnih žarkov, ki jih oddaja sonce, in se razdelijo, da tvorijo posamezne atome kisika. Ti atomi se združijo s preostalim kisikom in tvorijo molekule ozona (O3), ki absorbirajo ultravijolično svetlobo sonca. 4 milijarde let količina ozona ni bila dovolj, da bi preprečila vstop ultravijolične svetlobe, to ne bi omogočilo življenja zunaj oceanov. Pred približno 600 milijoni let je zaradi morskega življenja dosegla zemeljska atmosfera dovolj visoke ravni ozona, da absorbira škodljivo ultravijolično svetlobo, kar je privedlo do nastanka življenja na celinah. Na tej točki je raven kisika približno 10 % trenutne vrednosti. Zato je bilo pred tem življenje omejeno na ocean. Vendar pa prisotnost ozona povzroči, da se morski organizmi selijo na kopno.
Nenehne interakcije z različnimi zemeljskimi pojavi so se v ozračju še naprej pojavljale, dokler ni dosegla sestave, ki je trenutno 99 odstotkov vodika, kisika in argona. Trenutno atmosfera ne deluje le za zaščito različnih fizikalnih pojavov, ki se pojavljajo v vesolju, ampak deluje tudi kot izjemen regulator termodinamičnih, kemičnih in bioloških procesov, ki so neločljivi v evoluciji in Zemeljski dogodki, brez katerih življenje ne bi bilo takšno, kot ga poznamo. To nenehno prepletanje temperatur oceana, zaščite ozona pred škodljivimi sončnimi žarki in razmeroma mirnega podnebja je omogočilo, da se življenje še naprej razvija.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o nastajanju atmosfere in o tem, kako je potekalo.