Sisältö
- Maapallon aikaisin ilmapiiri
- Maan toinen ilmapiiri
- Maapallon ilmakehän kolmas muodostuminen
- Maapallon nykyinen ilmapiiri
Kun aurinkokunnan roskat yhdistyivät planeettoihin, jotka nyt kiertävät aurinkoa, suurin osa kevyimmistä kaasuista muodosti lyhyen, ohut ilmakehän kalliojen pyörivän pallon ympärille, josta tuli Maa.
Sittemmin ilmapiiri on muuttunut, ja se mukautuu edelleen elämään. Maapallon järjestelmät pysyvät nykyään yhtä dynaamisina kuin ne olivat tuon aikaisen maapallon historian aikana.
Maapallon aikaisin ilmapiiri
Maapallon aikaisin ilmapiiri edeltää tai ehkä tapahtuu samaan aikaan materiaalin lopullisen kertymisen kanssa, joka nyt muodostaa planeetan. Vetyä, heliumia ja vetyä sisältävät yhdisteet ympäröivät hetkellisesti muodostavaa maata.
Osa näistä kevyistä kaasuista, auringosta jääneitä, pakeni maapallon painovoiman. Maa ei ollut vielä kehittänyt raudasydäntään, joten ilman suojaavaa magneettikenttää Auringon voimakas aurinkotuuli puhalsi alkumaata ympäröivät valoelementit.
Maan toinen ilmapiiri
Toista maapallon ympäröivää kaasukerrosta voidaan kiistatta kutsua maan ensimmäiseksi "todelliseksi" ilmakehäksi. Muodostuneen aurinkokunnan roskista kehittynyt sulan materiaalin kehruupallo kupli ja kutisesi. Radioaktiivinen rappeutuminen, kitka ja jäännöslämpö pitivät maata sulassa tilassa puoli miljardia vuotta.
Tuona aikana tiheyserot saivat maapallon raskaammat elementit uppumaan kohti maata, joka kehitti ytimen ja kevyemmät elementit nousivat pintaa kohti. Tulivuorenpurkaukset vapauttivat kaasuja, ja ilmakehän muodostuminen alkoi.
Maan ilmakehä muodostuu kaasuista, jotka vapautuvat jatkuvasta vulkaanisesta aktiivisuudesta. Kaasuseos olisi ollut paljon kuin koostumus, joka vapautui nykyaikaisten tulivuorenpurkausten aikana. Näitä kaasuja ovat:
Ruosteen puute varhaisessa rautarikkaassa kivessä osoittaa, että maapallon varhaisessa ilmakehässä ei ollut vapaata happea kaasuissa.
Maapallon jäähtyessä ja kaasujen kertyessä vesihöyry alkoi lopulta tiivistyä paksiksi pilviksi ja sateet alkoivat. Sade jatkui miljoonia vuosia, muodostaen lopulta Maan ensimmäisen valtameren. Valtameri on siitä lähtien ollut olennainen osa ilmakehän historiaa.
Maapallon ilmakehän kolmas muodostuminen
Kun verrataan maapallon varhaista ilmapiiriä nykyiseen, suuret erot ovat ilmeisiä. Mutta muutos pelkistävästä ilmakehästä, joka on myrkyllistä nykyaikaisimpiin elämänmuotoihin, nykyiseen happirikkaaseen ilmakehään kesti noin 2 miljardia vuotta, melkein puolet maapallon elinajasta.
Fossiiliset todisteet osoittavat, että varhaisimmat elämänmuodot maapallolla olivat bakteereja. Syanobakteerit, jotka ovat fotosynteesiä kykeneviä bakteereja, ja syvänmeren tuuletusaukoista löytyvät kemosynteettiset bakteerit viihtyvät happipitoisessa ilmakehässä.
Tämäntyyppiset bakteerit voivat menestyä maan toisessa ilmakehässä. Tiedot osoittavat, että he menestyivät pitkään, muuntaen onnellisina hiilidioksidin ruokaan ja vapauttaen happea jätetuotteena.
Aluksi happi yhdistettynä rautarikkaisiin kiviin, muodostaen ensimmäisen ruosteen kalliolevyssä. Mutta lopulta vapautunut happi ylitti luonteen kyvyn kompensoida. Sinileväbakteerit saastuttivat ympäristöään vähitellen happea ja saivat maapallon nykyisen ilmakehän kehittymään.
Samalla kun sinileväbakteerit huijasivat happea, auringonvalo hajotti ammoniakin ilmakehässä. Ammoniakki hajoaa typeksi ja vedyksi. Typpi kertyi vähitellen ilmakehään, mutta vety, kuten maapallon ensimmäinen ilmakehä, pakeni vähitellen avaruuteen.
Maapallon nykyinen ilmapiiri
Noin 2 miljardia vuotta sitten tapahtui siirtyminen vulkaanisen kaasun ilmakehästä nykyiseen typpi-happi-ilmakehään. Happi-hiilidioksidi-suhde on vaihdellut viimeisen ajan kuluessa ja saavuttanut happea sisältävän korkean, noin 35 prosentin korkean tason vuoden aikana Hiilipitoinen ajanjakso (300-355 miljoonaa vuotta sitten) ja happea alhainen noin 15 prosenttia lähellä loppua Permin kausi (250 miljoonaa vuotta sitten).
Moderni ilmapiiri sisältää noin 78 prosenttia typpeä, 21 prosenttia happea, 0,9 prosenttia argonia ja 0,1 prosenttia muita kaasuja, mukaan lukien vesihöyry ja hiilidioksidi. Tämä suhde, jossa on joitain happi- hiilidioksidisuhteen vaihteluita, on mahdollistanut kehityksen maapallolla.
Päinvastoin, fotosyntetisoivien kasvien ja hengittävien eläinten vuorovaikutukset ylläpitävät kaasujen nykyisen ilmakehän suhteen.