地球の大気
雰囲気 - 重力によって近くに保持されている天体のガス状の殻。
地球の大気には使用される酸素が含まれています呼吸のためのほとんどの生物、および光合成中に植物やシアノバクテリアによって消費される二酸化炭素。大気は惑星の保護層でもあり、太陽の紫外線や隕石から住民を保護します。
すべての巨大天体（巨大ガス惑星や、水星を除く太陽系のほとんどの地球型惑星）には大気があります。
- 大気の境界
雰囲気はその周辺だと思われますガス状の媒体が地球全体と一緒に回転する地球。それは、地球の表面から500〜1000 kmの高度から始まり、外気圏の惑星間空間に徐々に通過します。
国際機関が提案した定義によれば、航空連盟によれば、大気と宇宙の境界線は高度100kmのカルマン線に沿って引かれており、それを超えると航空飛行は完全に不可能となる。
NASAは、大気の境界として122 km（400,000フィート）のマークを使用します。このマークでは、シャトルがエンジン駆動の操縦から空力操縦に切り替わりました。
- 組成
地球の大気は2つの結果ですプロセス：宇宙体が地球に落下したときの物質の蒸発と、火山噴火（地球のマントルの脱ガス）中のガスの放出。海の解放と生物圏の出現により、水、植物、動物、および土壌や沼地でのそれらの分解生成物とのガス交換により、大気が変化しました。
現在、地球の大気は主にガスとさまざまな不純物（塵、水滴、氷の結晶、海塩、燃焼生成物）で構成されています。
大気の形成の歴史
最も一般的な理論によれば、地球の大気は、その歴史を通じて 3 つの異なる組成を持ってきました。当初、それは惑星間空間から捕捉された軽いガス（水素とヘリウム）で構成されていました。これはいわゆる一次大気。
次の段階では、活発な火山活動により、大気は水素以外のガス（二酸化炭素、アンモニア、水蒸気）で飽和しました。こうして形成されたのです二次大気..。雰囲気は回復的でした。さらに、大気の形成過程は以下の要因によって決定された：
- 惑星間空間への軽質ガス（水素とヘリウム）の漏れ;
- 紫外線、落雷、その他の要因の影響下での大気中の化学反応。
徐々にこれらの要因が形成につながりました三次雰囲気、はるかに低い水素含有量とはるかに高い窒素および二酸化炭素含有量（アンモニアと炭化水素からの化学反応の結果として形成される）を特徴とします。
大気中の酸素
地球上に生物が出現すると、酸素の放出と二酸化炭素の吸収を伴う光合成の結果、大気の組成が根本的に変化し始めました。
当初、酸素は還元化合物（アンモニア、炭化水素、海洋に含まれる鉄の第一鉄形態など）の酸化に費やされました。
この段階の終わりに、酸素含有量は雰囲気が高まり始めました。徐々に、酸化特性を備えた現代的な雰囲気が形成されました。これにより、大気、リソスフェア、生物圏で発生する多くのプロセスに深刻で突然の変化が生じたため、このイベントは酸素の大災害と呼ばれました。
なぜ酸素が大気から消えるのですか？
この間、地球から百万年あたり約8.4ppmの割合でかなり安定した酸素漏れがあります。特に、過去80万年の間に、大気中の大気は約0.7％少ない酸素になりました。
左の図は、その違いを示しています大気中のO2 / N2比と分圧の科学的モデリングの結果。右の図は、氷床コアの気泡を80万年間測定した結果による分圧の変化を示しています。
大気中の酸素量を減らすかなりゆっくりと起こります。おそらく何百万年も人類の生命を脅かすことはないだろう。しかし、そのようなサイクルの性質に関する情報は科学にとって非常に重要です。
あなたはどのような要因の影響下で知る必要があります変更が行われています。この情報は、とりわけ、火星をテラフォーミングするとき、人々が赤い惑星に住み始めるときに使用できます。おそらく火星の大気中の酸素の量を増やす必要があるでしょう。
なぜ酸素が消えるのですか？
科学者たちは、なぜ地球の大気がゆっくりと酸素を失っているのかについて、まだ合意に達していません。 2つの仮説があります。
- 侵食速度が増加すると、土壌からより多くの岩石が除去され、より多くの酸素が酸化して結合します。
- 気候の変化。ここ数十年の急激な上昇にもかかわらず、気温は過去数百万年にわたってわずかに低下しました。気温の低下により、一連の生態学的反応が開始される可能性があり、その結果、より多くの酸素が溶解し、海洋に結合し始めました。
酸素は完全に消えますか？
はい、少なくともこれは、東邦大学の日本人科学者、尾崎和美とジョージア工科大学のアメリカ人の同僚クリストファー・ラインハルトが到達した結論です。
専門家は大気の進化をモデル化しました私たちの惑星は、地質学的、生物学的、気候的要因を考慮に入れています。その結果、地球の大気は約10億年は比較的安定しており、その後数千年で実質的に無酸素になることがわかりました。
科学者によると、災害の原因は太陽の活動の増加で構成され、それにより大気中の二酸化炭素の含有量が減少します。この指標が臨界点に達すると、地球上で光合成のプロセスが中断され、酸素が大気中に入るのをやめます。
生物圏には、そのような重大な環境変化に適応する時間がありません。今日、影に潜む原始的な嫌気性微生物の世界が再び普及するでしょう。
作品の作者の結論
地球はどのように酸素なしになるのでしょうか？
このような状況は、酸素の大惨事が起こる前から地球上にすでに存在していました。
地球の一次大気の正確な組成今日は不明ですが、科学者たちは、原則として、マントルの脱ガスの結果として形成され、再生的な性質を持っていたと信じています。それは二酸化炭素、硫化水素、アンモニア、メタンに基づいていました。これは次のことによって証明されます：
- 表面にはっきりと形成された酸化されていない堆積物（たとえば、酸素に耐性のない黄鉄鉱からの川の小石）;
- 酸素および他の酸化剤の既知の重要な供給源の欠如;
- 一次大気の潜在的な発生源（火山ガス、他の天体の組成）の研究。
圧倒的多数の生物が存在するので、時代は嫌気的であり、かなりの酸素濃度では存在できなくなり、群集の世界的な変化が起こりました。嫌気性群集は、以前は「酸素ポケット」にのみ限定されていた好気性群集に置き換えられました。逆に、嫌気性群集は「嫌気性ポケット」に押し込まれました（比喩的に言えば、「生物圏が裏返しになった」）。
将来的には、分子状酸素の存在大気はオゾンスクリーンの形成をもたらし、それは生物圏の境界を大幅に拡大し、よりエネルギー的に有利な（嫌気性と比較して）酸素呼吸の広がりをもたらしました。
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