Sisältö
Planeetteja ympäröivät ilmakehät sisältävät eri kaasujen seoksia. Maapallon ilmapiiri tekee elämästä mahdollista, koska se suojaa elämän muotoja auringon säteilyltä, luo vettä ja säätelee lämpötilaa. Paksu ja ohut ilmakehä erotetaan läsnä olevien kaasujen tyypistä, korkeudesta ja painovoimasta. Maapallolla on suhteellisen ohut ilmapiiri, mutta sen painovoima vetää riittävän pitämään typpeä ja erityisesti happea ilmakehässään elämän tukemiseksi.
Ilmakehä ja painovoima
Yleisesti ottaen, mitä heikompi on planeetan painovoima, sitä ohuempi ilmapiiri on. Matalapainoisella planeetalla on yleensä vähemmän massaa ja se sallii enemmän ilmakehän paeta avaruuteen. Siten ilmakehän paksuus tai ohuus riippuu painovoiman voimakkuudesta tai heikkoudesta. Esimerkiksi Jupiterin painovoima on 318 kertaa suurempi kuin Maan, ja siten Jupiters-ilmakehä on paljon paksumpi kuin Maat. Painovoima heikkenee, mitä kauempana se on planeetalta, joten ilmapiiri on paksumpi lähellä pintaa.
Ilmapiiri ja lämpötila
Lämpötilalla on avainrooli ilmakehän paksuuden määrittämisessä. Kuumat lämpötilat aiheuttavat usein ohuemman ilmakehän, koska lämpimän ilman molekyylit liikkuvat nopeammin ja saavuttavat poistumisnopeuden avaruuteen. Maapallolla lämpötilat laskevat korkeuden ollessa troposfäärin sisällä, joka on ilmakehän alin taso, kun lämpimät molekyylit pakenevat ylempään ilmakehään. Lämpötilat kuitenkin vakiintuvat korkeimmilla ilmakehän tasoilla, kuten stratosfäärissä.
Ilmakehän tiheys
Seitsemänkymmentäviisi prosenttia maapallon ilmakehän massasta on troposfäärissä, ja siten troposfääriin viitataan "paksuina", kun taas korkeampia kerroksia kutsutaan "ohuiksi". Ilmakehän nimetään paksuksi tai ohueksi riippuen planeetan massasta, kaasutiheydestä. ja läsnä olevien kaasujen tyyppi, ei pelkästään ilmakehän kokonaissyvyys. Mitä tiheämpiä kaasuja ovat, sitä "paksumpaa" ilmapiiri on.
Paksu ilmapiiri
Läsnä olevat kaasutyypit ovat yhtä tärkeitä tiheydelle kuin korkeus ja painovoima, ja kaikki ovat toisiinsa liittyviä. Tietyt ilmakehän kaasut luovat paksuja ilmapiiriä. Esimerkiksi ilmakehä, jossa on runsaasti vetyä, on yleensä paksumpi, koska kaasut yhdistyvät vedyn kanssa suurempaan massaan. Joillakin planeetoilla, kuten Venuksella, on erittäin paksu ilmapiiri, joka koostuu pääosin hiilidioksidista, eivätkä ne pysty tukemaan elämää. Ulkoplaneetoilla, kuten Jupiterilla, Saturnuksella, Uranuksella ja Neptunuksella, on myös erittäin paksu ilmakehä, mutta ne koostuvat kaasuista, kuten vedystä, heliumista, metaanista ja ammoniakista.
Ohut ilmapiiri
Maan ilmakehän katsotaan olevan suhteellisen ohut, ja se ohuempaa kauempana planeetan pinnasta. Ohuille ilmakehille on ominaista niiden suhteellinen vedyn puute. Yhdeksänkymmentäyhdeksän prosenttia maapallon ilmakehästä koostuu elämää tukevasta hapesta ja typestä, ja 98 prosenttia näistä kaasuista on painovoiman vuoksi ilmakehän alapuolella 30 kilometriä (19 mailia). Toisella taivaankappaleella, Europalla, Jupiterin kuulla, on myös ohut ilmapiiri, jossa on runsaasti happea, ja jotkut uskovat, että elämä on mahdollista tällä kuulla. Marsilla on myös ohut ilmapiiri, jolla on vähän massaa, 100 kertaa ohuempi kuin maapallolla. Marsin ilmakehä koostuu pääosin hiilidioksidista eikä se ole elämän kannalta suotuisa.