வளிமண்டலம் என்பது புவியீர்ப்பு விசையால் ஈர்க்கப்பட்ட பூமி போன்ற ஒரு வான உடலைச் சுற்றியுள்ள வாயு அடுக்கு ஆகும். சூரிய புற ஊதா கதிர்வீச்சிலிருந்து பாதுகாக்கிறது, வெப்பநிலையைக் கட்டுப்படுத்துகிறது மற்றும் விண்கற்கள் நுழைவதைத் தடுக்கிறது. வளிமண்டலத்தில் தற்போது உள்ள குணாதிசயங்கள் இல்லை என்றால், பூமி கிரகம் உயிர்களை ஆதரிக்க முடியாது. இருப்பினும், அது என்ன என்று பலர் ஆச்சரியப்படுகிறார்கள் வளிமண்டல உருவாக்கம்.
இந்த காரணத்திற்காக, வளிமண்டலத்தின் உருவாக்கம், அது எப்போது உருவாக்கப்பட்டது மற்றும் அது எவ்வாறு உருவானது என்பதைப் பற்றி இந்த கட்டுரையை உங்களுக்கு அர்ப்பணிக்கப் போகிறோம்.
வளிமண்டலத்தின் உருவாக்கம்
வளிமண்டலம் என்பது நமது கிரகத்தைச் சுற்றியுள்ள வாயு அடுக்கு ஆகும், மேலும் அதன் இருப்பு பூமியின் ஈர்ப்பு விசையால் ஏற்படுகிறது. இது சுமார் 4.600 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு பூமியின் தோற்றத்துடன் உருவாகத் தொடங்கியது. முதல் 500 மில்லியன் ஆண்டுகளில், வளிமண்டலம் உருவாகத் தொடங்கியது; நமது இளம் கிரகத்தின் உட்புறம் தொடர்ந்து மாற்றியமைக்கப்படுவதால், அது வெளியேற்றப்பட்ட நீராவிகள் மற்றும் வாயுக்களுடன் வழக்கத்திற்கு மாறாக அடர்த்தியானது. அதை உருவாக்கும் வாயுக்கள் ஹைட்ரஜன் (H2), நீராவி, மீத்தேன் (CH4), ஹீலியம் (He) மற்றும் கார்பன் ஆக்சைடுகளாக இருக்கலாம். 200 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஒரு முழுமையான வளிமண்டலம் இருந்திருக்க முடியாது என்பதால் இது ஒரு ஆதிகால வளிமண்டலம். அந்த நேரத்தில் பூமி மிகவும் சூடாக இருந்தது, இது ஒளி வாயுக்களை வெளியிடுவதற்கு ஊக்கமளித்தது.
பூமியின் ஈர்ப்பு விசை இன்று இருப்பதை விட சற்று குறைவாக உள்ளது, இது பூமி அதன் சுற்றுச்சூழலில் மூலக்கூறுகளை தக்கவைத்துக்கொள்வதை தடுக்கிறது; காந்த மண்டலம் இன்னும் அது உருவாகவில்லை மற்றும் சூரியக் காற்று நேரடியாக மேற்பரப்பில் வீசுகிறது. இவை அனைத்தும் பழமையான வளிமண்டலத்தின் பெரும்பகுதி விண்வெளியில் மறைந்துவிடும்.
நமது கிரகம், அதன் வெப்பநிலை, அளவு மற்றும் சராசரி நிறை ஆகியவற்றின் காரணமாக, ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஹீலியம் போன்ற மிக இலகுவான வாயுக்களைத் தக்கவைக்க முடியாது, அவை விண்வெளியில் வெளியேறுகின்றன மற்றும் சூரியக் காற்றால் இழுக்கப்படுகின்றன. பூமியின் தற்போதைய வெகுஜனத்துடன் கூட, வாயு நிறைந்த வளிமண்டலங்களைக் கொண்ட வியாழன் மற்றும் சனி போன்ற பெரிய கிரகங்களைப் போலல்லாமல், ஹீலியம் மற்றும் ஹைட்ரஜன் போன்ற வாயுக்களை பராமரிக்க இயலாது. நமது கிரகத்தை உருவாக்கிய பாறைகள் கணிசமான காலத்திற்கு தொடர்ந்து புதிய வாயுக்கள் மற்றும் நீராவிகளை வெளியிட்டது, சுமார் 4.000 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, வளிமண்டலம் கார்பன் மூலக்கூறுகளால் ஆனது. கார்பன் டை ஆக்சைடு (CO2), கார்பன் மோனாக்சைடு (CO), நீர் (H2O), நைட்ரஜன் (N2) மற்றும் ஹைட்ரஜன் (H).
மூல
இந்த சேர்மங்களின் இருப்பு மற்றும் பூமியின் வெப்பநிலை 100 டிகிரி செல்சியஸுக்குக் கீழே குறைந்ததால் ஹைட்ரோஸ்பியர் உருவாக வழிவகுத்தது. இது சுமார் 4 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு உருவாகத் தொடங்கியது.
பல ஆண்டுகளாக நீராவி ஒடுக்கத்தின் விளைவாக, படிவு செயல்முறைக்கு அனுமதித்த பெரிய அளவிலான நீர் உருவானது. நீரின் இருப்பு சல்பர் டை ஆக்சைடு, ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் அல்லது கார்பன் டை ஆக்சைடு போன்ற வாயுக்களின் கரைப்பு, அமிலங்களின் உருவாக்கம் மற்றும் லித்தோஸ்பியருடன் அவற்றின் எதிர்வினை ஆகியவற்றைக் குறைக்கிறது, இதன் விளைவாக வளிமண்டலம் குறைகிறது. மீத்தேன் மற்றும் அம்மோனியா போன்ற வாயுக்கள். 1950 களில், அமெரிக்க ஆராய்ச்சியாளர் ஸ்டான்லி மில்லர் சில வெளிப்புற ஆற்றலின் செயல்பாட்டின் மூலம் நிரூபிக்க ஒரு உன்னதமான பரிசோதனையை வடிவமைத்தார். அந்த சூழலில் அமினோ அமிலங்களின் கலவையைப் பெற மின் வெளியேற்றங்களைப் பயன்படுத்தியது.
அவ்வாறு செய்வதன் மூலம், உயிரின் தோற்றத்தை உருவாக்கக்கூடிய அழகிய வளிமண்டல நிலைமைகளை மீண்டும் உருவாக்க அவர் விரும்புகிறார். நாம் புரிந்துகொண்டபடி வாழ்க்கைக்கு மூன்று குறைந்தபட்ச நிபந்தனைகள் உள்ளன என்பது பொதுவாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது: ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் போன்ற கூறுகள் நிறைந்த ஒரு நிலையான வளிமண்டலம், வெளிப்புற ஆற்றலின் நிரந்தர ஆதாரம் மற்றும் திரவ நீர். நாம் பார்த்தபடி, வாழ்க்கை நிலைமைகள் கிட்டத்தட்ட நிறுவப்பட்டுள்ளன. இருப்பினும், இலவச ஆக்ஸிஜன் இல்லாமல், வாழ்க்கை மில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகள் தொலைவில் இருக்கலாம். யுரேனியம் மற்றும் இரும்பு போன்ற தனிமங்களின் சுவடு அளவுகளைக் கொண்ட பாறை வடிவங்கள் காற்றில்லா வளிமண்டலத்திற்கு சான்றாகும். எனவே, இந்த தனிமங்கள் மத்திய ப்ரீகேம்ப்ரியன் அல்லது குறைந்தது 3 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு பாறைகளில் காணப்படவில்லை.
ஆக்ஸிஜனின் முக்கியத்துவம்
நம்மைப் போன்ற உயிரினங்களுக்கு, மிக முக்கியமான வளிமண்டல செயல்முறை ஆக்ஸிஜன் உருவாக்கம் ஆகும். நேரடி இரசாயன செயல்முறைகள் அல்லது எரிமலை செயல்பாடு போன்ற புவியியல் செயல்முறைகள் ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்யாது. எனவே, உருவாகும் என்று நம்பப்படுகிறது ஹைட்ரோஸ்பியர், நிலையான வளிமண்டலம் மற்றும் சூரியனின் ஆற்றல் ஆகியவை நிலைமைகள் கடலில் புரதங்களின் உருவாக்கம் மற்றும் அமினோ அமில ஒடுக்கம் மற்றும் தொகுப்பு செயல்முறை. 1.500 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, மரபணுக் குறியீட்டைக் கொண்ட நியூக்ளிக் அமிலங்கள் கடலில் தோன்றின. ஒரு பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, சயனோபாக்டீரியா எனப்படும் நீர்வாழ் உயிரினங்கள் மூலக்கூறுகளை உடைக்க சூரியனின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தத் தொடங்கின.
நீர் (H2O) மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு (CO2) ஆகியவை கரிம சேர்மங்கள் மற்றும் இலவச ஆக்ஸிஜன் (O2) ஆக மீண்டும் இணைக்கப்படுகின்றன, அதாவது, ஹைட்ரஜனுக்கும் ஆக்ஸிஜனுக்கும் இடையிலான இரசாயன பிணைப்பு உடைக்கப்படும்போது, பிந்தையது ஆக்ஸிஜனில் இருந்து சுற்றுச்சூழலுக்கு வெளியிடப்படுகிறது. ஒளிச்சேர்க்கை கரிம கார்பனுடன் இணைந்து CO2 மூலக்கூறுகளை உருவாக்குகிறது. சூரிய ஆற்றலை மூலக்கூறு விலகல் மூலம் இலவச ஆக்ஸிஜனாக மாற்றும் செயல்முறை ஒளிச்சேர்க்கை என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது தாவரங்களில் மட்டுமே நிகழ்கிறது, இருப்பினும் இது பூமியின் வளிமண்டலத்தை நோக்கி ஒரு மாபெரும் படியாகும். காற்றில்லா உயிரினங்களுக்கு இது ஒரு பெரிய பேரழிவாகும், ஏனெனில் வளிமண்டலத்தில் ஆக்ஸிஜன் அதிகரித்தால், CO2 குறைகிறது.
வளிமண்டலம் மற்றும் வாயுக்களின் உருவாக்கம்
அந்த நேரத்தில், வளிமண்டலத்தில் உள்ள சில ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறுகள் சூரியனால் உமிழப்படும் புற ஊதா கதிர்களிலிருந்து ஆற்றலை உறிஞ்சி, தனித்தனி ஆக்ஸிஜன் அணுக்களை உருவாக்குகின்றன. இந்த அணுக்கள் மீதமுள்ள ஆக்ஸிஜனுடன் இணைந்து ஓசோன் மூலக்கூறுகளை (O3) உருவாக்குகின்றன, அவை சூரியனிலிருந்து புற ஊதா ஒளியை உறிஞ்சுகின்றன. 4 பில்லியன் ஆண்டுகளாக, புற ஊதா ஒளியின் நுழைவைத் தடுக்க ஓசோனின் அளவு போதுமானதாக இல்லை, இது கடல்களுக்கு வெளியே உயிர் இருக்க அனுமதிக்காது. சுமார் 600 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, கடல் வாழ்வின் காரணமாக, பூமியின் வளிமண்டலம் அடைந்தது தீங்கு விளைவிக்கும் புற ஊதா ஒளியை உறிஞ்சும் அளவுக்கு ஓசோன் அளவு அதிகமாக உள்ளது, கண்டங்களில் உயிர்கள் தோன்ற வழிவகுத்தது. இந்த கட்டத்தில், ஆக்ஸிஜன் அளவு தற்போதைய மதிப்பில் சுமார் 10% ஆகும். அதனால்தான் இதற்கு முன்பு வாழ்க்கை கடலில் மட்டுமே இருந்தது. இருப்பினும், ஓசோனின் இருப்பு கடல் உயிரினங்கள் நிலத்திற்கு இடம்பெயர்வதற்கு காரணமாகிறது.
தற்போது 99 சதவீத ஹைட்ரஜன், ஆக்சிஜன் மற்றும் ஆர்கான் போன்ற கலவையை அடையும் வரை பல்வேறு நிலப்பரப்பு நிகழ்வுகளுடன் தொடர்ச்சியான தொடர்புகள் வளிமண்டலத்தில் தொடர்ந்து நிகழ்ந்தன. தற்போது, வளிமண்டலம் விண்வெளியில் நிகழும் பல்வேறு இயற்பியல் நிகழ்வுகளைப் பாதுகாப்பதோடு மட்டுமல்லாமல், பரிணாம வளர்ச்சியில் உள்ளார்ந்த வெப்ப இயக்கவியல், வேதியியல் மற்றும் உயிரியல் செயல்முறைகளின் அசாதாரண சீராக்கியாகவும் செயல்படுகிறது. பூமியின் நிகழ்வுகள், அது இல்லாமல் வாழ்க்கை நமக்குத் தெரிந்தபடி இருக்காது. கடல் வெப்பநிலையின் நிலையான இடைச்செருகல், சூரியனின் தீங்கு விளைவிக்கும் கதிர்களிலிருந்து ஓசோனின் பாதுகாப்பு மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் அமைதியான காலநிலை ஆகியவை வாழ்க்கை தொடர்ந்து உருவாக அனுமதித்தன.
இந்த தகவலின் மூலம் வளிமண்டலத்தின் உருவாக்கம் மற்றும் அது எவ்வாறு மேற்கொள்ளப்பட்டது என்பதைப் பற்றி மேலும் அறியலாம் என்று நம்புகிறேன்.