Atmósfera de la tierra
Atmósfera - una capa gaseosa de un cuerpo celeste que se mantiene cerca de él por la gravedad.
La atmósfera de la Tierra contiene oxígeno utilizado.la mayoría de los organismos vivos para la respiración, y el dióxido de carbono consumido por las plantas y las cianobacterias durante la fotosíntesis. La atmósfera es también la capa protectora del planeta, que protege a sus habitantes de la radiación solar ultravioleta y los meteoritos.
Todos los cuerpos masivos (gigantes gaseosos y la mayoría de los planetas terrestres del Sistema Solar, excepto Mercurio) tienen atmósfera.
- Límites de la atmósfera
Se considera que la atmósfera es el área alrededorTierra, en la que el medio gaseoso rota con la Tierra en su conjunto. Pasa gradualmente al espacio interplanetario, en la exosfera, comenzando a una altitud de 500 a 1000 km de la superficie de la Tierra.
Según la definición propuesta por la InternacionalFederación de Aviación, el límite entre la atmósfera y el espacio se traza a lo largo de la línea Karman, ubicada a una altitud de 100 km, por encima de la cual los vuelos aéreos se vuelven completamente imposibles.
La NASA usa la marca de 122 km (400,000 pies) como el límite de la atmósfera, donde los transbordadores cambiaron de maniobras impulsadas por motor a maniobras aerodinámicas.
- Composición
La atmósfera de la Tierra es el resultado de dosprocesos: evaporación de la sustancia de los cuerpos cósmicos cuando caen a la Tierra y liberación de gases durante las erupciones volcánicas (desgasificación del manto terrestre). Con la liberación de los océanos y el surgimiento de la biosfera, la atmósfera cambió debido al intercambio de gases con agua, plantas, animales y sus productos de descomposición en suelos y pantanos.
En la actualidad, la atmósfera terrestre está formada principalmente por gases y diversas impurezas (polvo, gotas de agua, cristales de hielo, sales marinas, productos de combustión).
La historia de la formación de la atmósfera.
Según la teoría más común,La atmósfera terrestre ha tenido tres composiciones diferentes a lo largo de su historia. Inicialmente, estaba formado por gases ligeros (hidrógeno y helio) capturados del espacio interplanetario. Este es el llamadoatmósfera primaria.
En la siguiente etapa, la actividad volcánica activa provocó la saturación de la atmósfera con gases distintos del hidrógeno (dióxido de carbono, amoníaco, vapor de agua). Así se formóatmósfera secundaria... El ambiente fue reconstituyente. Además, el proceso de formación de la atmósfera estuvo determinado por los siguientes factores:
- fuga de gases ligeros (hidrógeno y helio) al espacio interplanetario;
- reacciones químicas en la atmósfera bajo la influencia de radiación ultravioleta, descargas de rayos y algunos otros factores.
Poco a poco estos factores condujeron a la formaciónatmósfera terciaria, caracterizado por un contenido de hidrógeno mucho más bajo y un contenido de nitrógeno y dióxido de carbono mucho más alto (formado como resultado de reacciones químicas del amoníaco y los hidrocarburos).
Oxigeno en la atmosfera
La composición de la atmósfera comenzó a cambiar radicalmente con la aparición de organismos vivos en la Tierra, como resultado de la fotosíntesis, acompañada de la liberación de oxígeno y la absorción de dióxido de carbono.
Inicialmente, el oxígeno se gastaba en la oxidación de compuestos reducidos: amoníaco, hidrocarburos, hierro ferroso contenido en los océanos, etc.
Al final de esta etapa, el contenido de oxígeno enla atmósfera empezó a crecer. Poco a poco, se formó una atmósfera moderna con propiedades oxidantes. Dado que esto provocó cambios serios y abruptos en muchos procesos que ocurren en la atmósfera, la litosfera y la biosfera, este evento se denominó Catástrofe del Oxígeno.
¿Por qué desaparece el oxígeno de la atmósfera?
Resultó que durante este tiempo desde la Tierrahay una fuga de oxígeno bastante estable a una tasa de aproximadamente 8,4 ppm por millón de años. En particular, durante los últimos 800 mil años, la atmósfera en la atmósfera se ha convertido en aproximadamente un 0,7% menos de oxígeno.
El diagrama de la izquierda muestra cuán diferentesresultados de la modelización científica de la relación atmosférica O2 / N2 y la presión parcial. El diagrama de la derecha muestra el cambio en la presión parcial basado en los resultados de la medición de burbujas de aire en núcleos de hielo durante 800 mil años.
Reducir la cantidad de oxígeno en la atmósfera.sucede bastante lentamente. Probablemente no amenazará la vida humana hasta dentro de millones de años. Pero la información sobre la naturaleza de tales ciclos es muy importante para la ciencia.
Necesitas saber bajo la influencia de qué factoresse están produciendo cambios. Esta información se puede utilizar, entre otras cosas, al terraformar Marte, cuando la gente comienza a poblar el Planeta Rojo. Probablemente tendremos que aumentar la cantidad de oxígeno en la atmósfera marciana.
¿Por qué desaparece el oxígeno?
Los científicos aún no han llegado a un consenso sobre por qué la atmósfera de la Tierra está perdiendo oxígeno lentamente. Hay dos hipótesis.
- Aumentar la tasa de erosión, lo que elimina más roca del suelo, que se oxida y retiene más oxígeno.
- Cambio de clima.Las temperaturas han bajado ligeramente en los últimos millones de años, a pesar de los fuertes aumentos registrados en las últimas décadas. Debido a la disminución de la temperatura, se pudo iniciar una cadena de reacciones ecológicas, como resultado de lo cual comenzó a disolverse y unirse más oxígeno en los océanos.
¿Desaparecerá el oxígeno por completo?
Sí, al menos esta es la conclusión a la que llegaron un científico japonés de la Universidad de Toho Kazumi Ozaki y su colega estadounidense Christopher Reinhard del Instituto de Tecnología de Georgia.
Los expertos han modelado la evolución de la atmósfera.nuestro planeta, teniendo en cuenta factores geológicos, biológicos y climáticos. Como resultado, descubrieron que la atmósfera terrestre permanecerá relativamente estable durante unos mil millones de años, y después de eso, en unos pocos miles de años, se convertirá prácticamente libre de oxígeno.
Según los científicos, la causa del desastre seráconsisten en el aumento de la actividad del Sol, por lo que el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera disminuirá. Cuando este indicador alcance un punto crítico, el proceso de fotosíntesis se interrumpirá en el planeta y el oxígeno dejará de ingresar a la atmósfera.
La biosfera no tendrá tiempo de adaptarse a cambios ambientales tan importantes. El mundo de los microbios anaeróbicos primitivos, que hoy acecha en las sombras, volverá a prevalecer.
Conclusión de los autores del trabajo
¿Cómo estará la Tierra sin oxígeno?
Esta situación ya existía en nuestro planeta antes de la catástrofe del oxígeno.
La composición exacta de la atmósfera primaria de la Tierra enhoy se desconoce, sin embargo, como regla, los científicos creen que se formó como resultado de la desgasificación del manto y fue de naturaleza regenerativa. Se basaba en dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, amoníaco, metano. Esto se evidencia por:
- depósitos no oxidados que se han formado claramente en la superficie (por ejemplo, guijarros de río de pirita no resistentes al oxígeno);
- falta de fuentes significativas conocidas de oxígeno y otros oxidantes;
- estudio de las fuentes potenciales de la atmósfera primaria (gases volcánicos, la composición de otros cuerpos celestes).
Dado que la inmensa mayoría de los organismosEl tiempo era anaeróbico, incapaz de existir en concentraciones significativas de oxígeno, se produjo un cambio global de comunidades: las comunidades anaeróbicas fueron reemplazadas por otras aeróbicas, anteriormente limitadas solo a "bolsas de oxígeno". Las comunidades anaeróbicas, por el contrario, fueron empujadas a “bolsas anaeróbicas” (en sentido figurado, “la biosfera al revés”).
En el futuro, la presencia de oxígeno molecular enatmósfera condujo a la formación de una pantalla de ozono, que expandió significativamente los límites de la biosfera, y a la propagación de una respiración de oxígeno energéticamente más favorable (en comparación con la anaeróbica).
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