Dünya atmosferi
Atmosfer bir gök cisminin yerçekimi tarafından etrafında tutulan gaz halindeki zarfıdır.
Dünya atmosferi kullanılan oksijeni içerirsolunum için çoğu canlı organizma ve fotosentez sırasında bitkiler ve siyanobakteriler tarafından tüketilen karbondioksit. Atmosfer aynı zamanda gezegenin sakinlerini güneş ultraviyole radyasyonundan ve göktaşlarından koruyan koruyucu tabakasıdır.
Tüm büyük kütleli cisimler — gaz devleri ve çoğu gezegen — atmosfere sahiptirMerkür hariç Güneş Sistemindeki karasal tip.
- Atmosfer sınırları
Atmosfer, etrafındaki alan olarak kabul edilirGaz ortamının bir bütün olarak Dünya ile döndüğü Dünya. Ekzosferde, Dünya yüzeyinden 500-1000 km yükseklikte başlayarak kademeli olarak gezegenler arası uzaya geçer.
Fédération Aéronautique Internationale tarafından önerilen tanıma göre, atmosfer ve uzay arasındaki sınır, 100 km yükseklikte bulunan ve üzerinde hava yolculuğunun tamamen imkansız hale geldiği Kármán hattı boyunca çizilir.
NASA, mekiklerin motorlu manevradan aerodinamik manevraya geçtiği atmosferin sınırı olarak 122 km (400.000 ft) işaretini kullanıyor.
- Kompozisyon
Dünya'nın atmosferi ikisinin sonucudursüreçler: Dünya'ya düştüklerinde kozmik cisimlerin maddesinin buharlaşması ve volkanik patlamalar sırasında gazların salınması (dünyanın mantosunun gazının alınması). Okyanusların serbest kalması ve biyosferin ortaya çıkmasıyla birlikte, toprak ve bataklıklarda su, bitkiler, hayvanlar ve bunların bozunma ürünleri ile gaz değişimi nedeniyle atmosfer değişti.
Şu anda, Dünya'nın atmosferi esas olarak gazlardan ve çeşitli safsızlıklardan (toz, su damlacıkları, buz kristalleri, deniz tuzları, yanma ürünleri) oluşmaktadır.
Atmosferin oluşum tarihi
En yaygın teoriye göre, Dünya'nın atmosferi, ikincisinin tarihi boyunca üç farklı bileşimde olmuştur.Başlangıçta, gezegenler arası uzaydan yakalanan hafif gazlardan (hidrojen ve helyum) oluşuyordu.Bu sözdebirincil atmosfer.
Bir sonraki aşamada, aktif volkanik aktivite, atmosferin hidrojen dışındaki gazlarla (karbondioksit, amonyak, su buharı) doygunluğuna yol açtı.Bu şekilde kurulduikincil atmosfer... Atmosfer canlandırıcıydı. Ayrıca, atmosferin oluşum süreci aşağıdaki faktörler tarafından belirlendi:
- hafif gazların (hidrojen ve helyum) gezegenler arası uzaya sızması;
- ultraviyole radyasyonun etkisi altında atmosferdeki kimyasal reaksiyonlar, yıldırım deşarjları ve diğer bazı faktörler.
Yavaş yavaş, bu faktörler oluşumuna yol açtı.üçüncül atmosfer, çok daha düşük bir hidrojen içeriği ve çok daha yüksek bir nitrojen ve karbondioksit içeriği ile karakterize edilir (amonyak ve hidrokarbonlardan kimyasal reaksiyonların bir sonucu olarak oluşur).
Atmosferdeki oksijen
Atmosferin bileşimi, fotosentezin bir sonucu olarak, oksijenin salınması ve karbondioksitin emilmesiyle birlikte Dünya'daki canlı organizmaların ortaya çıkmasıyla kökten değişmeye başladı.
Başlangıçta, amonyak, hidrokarbonlar, okyanuslarda bulunan demirin oksit formu ve diğerleri gibi indirgenmiş bileşikleri oksitlemek için oksijen kullanıldı.
Bu aşamanın sonunda, içindeki oksijen içeriğiatmosfer büyümeye başladı. Yavaş yavaş, oksitleyici özelliklere sahip modern bir atmosfer oluştu. Bu, atmosferde, litosferde ve biyosferde meydana gelen birçok süreçte ciddi ve ani değişikliklere neden olduğu için, bu olay Oksijen Felaketi olarak adlandırıldı.
Oksijen neden atmosferden kayboluyor?
Bu süre zarfında Dünya'danmilyon yılda yaklaşık 8,4 ppm oranında oldukça istikrarlı bir oksijen kaçağı vardır. Özellikle, son 800 bin yılda, atmosferdeki atmosfer yaklaşık% 0,7 daha az oksijen haline geldi.
Soldaki şema ne kadar farklı olduğunu gösteriyoratmosferik O2 / N2 oranı ve kısmi basıncın bilimsel modellemesinin sonuçları. Sağdaki diyagram, 800 bin yıl boyunca buz çekirdeklerinde hava kabarcıklarının ölçülmesinin sonuçlarına göre kısmi basınçtaki değişimi göstermektedir.
Atmosferdeki oksijen miktarındaki azalma, muhtemelen önümüzdeki milyonlarca yıl içinde oldukça yavaştırAncak bu tür döngülerin doğası hakkındaki bilgiler bilim için çok önemlidir.
Hangi faktörlerin etkisi altında bilmeniz gerekirdeğişiklikler oluyor. Bu bilgi, diğer şeylerin yanı sıra, Mars'ta yeryüzünü şekillendirirken, insanlar Kızıl Gezegeni doldurmaya başladığında kullanılabilir. Muhtemelen Mars atmosferindeki oksijen miktarını arttırmamız gerekecek.
Oksijen neden kayboluyor?
Bilim adamları, Dünya atmosferinin neden yavaş yavaş oksijen kaybettiği konusunda henüz bir fikir birliğine varmış değiller. İki hipotez var.
- Topraktan daha fazla kaya çıkaran, oksitlenen ve bağlanan erozyon oranında bir artışDaha fazla oksijen.
- İklimin değişmesi.Son on yıllardaki keskin artışlara rağmen, son birkaç milyon yılda sıcaklıklar biraz düştü. Sıcaklıktaki düşüş nedeniyle, okyanuslarda daha fazla oksijenin çözünmeye ve bağlanmaya başlamasının bir sonucu olarak bir ekolojik reaksiyonlar zinciri başlatılabilir.
Oksijen tamamen kaybolacak mı?
Evet, en azından Toho Üniversitesi'nden bir Japon bilim adamı Kazumi Ozaki ve Georgia Teknoloji Enstitüsü'nden Amerikalı meslektaşı Christopher Reinhard'ın ulaştığı sonuç bu.
Uzmanlar atmosferin evrimini modelledigezegenimiz, jeolojik, biyolojik ve iklimsel faktörleri dikkate alarak. Sonuç olarak, dünya atmosferinin yaklaşık bir milyar yıl boyunca nispeten sabit kalacağını ve bundan sonra birkaç bin yıl içinde pratikte oksijensiz hale geleceğini keşfettiler.
Bilim adamlarına göre felaketin nedeni olacakAtmosferdeki karbondioksit içeriğinin azalması nedeniyle Güneş'in artan aktivitesinden oluşur. Bu gösterge kritik bir noktaya ulaştığında, gezegende fotosentez süreci kesintiye uğrayacak ve atmosfere oksijen girişi duracaktır.
Biyosferin bu kadar önemli çevresel değişikliklere uyum sağlamak için zamanı olmayacak. Bugün gölgelerde gizlenen ilkel anaerobik mikroplar dünyası yine galip gelecek.
Eser yazarlarının sonucu
Dünya nasıl oksijensiz olacak?
Böyle bir durum, oksijen felaketinden önce gezegenimize zaten oldu.
Dünya'nın birincil atmosferinin kesin bileşimibugün bilinmemektedir, ancak, bir kural olarak, bilim adamları, mantonun gazının giderilmesi sonucu oluştuğuna ve yenileyici bir yapıya sahip olduğuna inanmaktadır. Karbondioksit, hidrojen sülfür, amonyak, metana dayanıyordu. Bu şu şekilde kanıtlanmaktadır:
- yüzeyde açıkça oluşmuş oksitlenmemiş çökeltiler (örneğin, oksijene dirençli olmayan piritten nehir çakılları);
- bilinen önemli oksijen kaynaklarının ve diğer oksidanların eksikliği;
- birincil atmosferin potansiyel kaynaklarının incelenmesi (volkanik gazlar, diğer gök cisimlerinin bileşimi).
O zamanki organizmaların ezici çoğunluğu anaerobik olduğundan, önemli oksijen konsantrasyonlarında var olamadığından, topluluklarda küresel bir değişim meydana geldi: anaerobik topluluklar, daha önce sadece "oksijen cepleri" ile sınırlı olan aerobik topluluklarla değiştirildi.Anaerobik topluluklar, aksine, "anaerobik ceplere" itildi (mecazi anlamda, "biyosfer ters çevrildi").
Gelecekte, içindeki moleküler oksijenin varlığıatmosfer, biyosferin sınırlarını önemli ölçüde genişleten bir ozon perdesinin oluşumuna ve enerji açısından daha uygun (anaerobik ile karşılaştırıldığında) oksijen solunumunun yayılmasına yol açtı.
Daha fazla oku
Uranüs, güneş sistemindeki en garip gezegen statüsünü aldı. Neden?
Fizikçiler bir kara deliğin benzerini yarattılar ve Hawking'in teorisini doğruladılar. Nereye götürür?
Kürtaj ve bilim: doğum yapacak çocuklara ne olacak