Какая атмосфера? Это только то, что удерживает вас от ожогов до смерти каждый день, помогает принести дождь, необходимый нашим растениям, не говоря уже о том, что он содержит кислород, необходимый для дыхания. По сути, атмосфера представляет собой совокупность газов, которые делают Землю пригодной для жизни.
Атмосфера состоит из 78% азота, 21% кислорода, 1% водяного пара и небольшого количества других следовых газов, таких как аргон и окись углерода. Все эти газы в совокупности поглощают ультрафиолетовое излучение Солнца и нагревают поверхность планеты за счет удержания тепла. Масса атмосферы составляет около 5 × 1018кг. 75% массы атмосферы находится в пределах 11 км от поверхности. В то время как атмосфера становится тем тоньше, чем выше вы идете, нет четкой линии, отделяющей атмосферу от космоса; однако линия Кармана на расстоянии 100 км часто рассматривается как граница между атмосферой и космосом. Эффект от повторного входа можно почувствовать на 120 км.
На протяжении обширной истории Земли было три разных атмосферы или одна, которая развивалась в три основных этапа. Первая атмосфера возникла в результате сильных дождей на всей планете, которые вызвали накопление большого океана. Вторая атмосфера начала развиваться около 2,7 миллиардов лет назад. Присутствие кислорода стало появляться, по-видимому, из-за выделения фотосинтезирующими водорослями. Третья атмосфера вошла в игру, когда планета начала, так сказать, вытягивать ноги. Тектоника плит начала постоянно перестраивать континенты около 3,5 миллиардов лет назад и помогла сформировать долгосрочную эволюцию климата, позволив переносить двуокись углерода в крупные наземные хранилища карбонатов. Свободного кислорода не было до тех пор, пока около 1,7 миллиарда лет назад, и это видно по развитию красных слоев и покою полосчатых железных образований. Это означает переход от восстановительной атмосферы к окислительной атмосфере. Кислород демонстрировал значительные взлеты и падения до достижения устойчивого состояния более 15%.
Атмосфера Земли выполняет пару классных оптических приемов. Синий цвет неба обусловлен рассеянием Рэлея, что означает, что когда свет проходит через атмосферу, большая часть длинных волн проходит прямо через него. Воздух очень мало влияет на красный, оранжевый и желтый свет; однако большая часть света с более короткой длиной волны (синего цвета) поглощается молекулами газа. Поглощенный синий свет затем излучается во всех направлениях. Таким образом, независимо от того, куда вы смотрите, вы видите рассеянный синий свет. Атмосфера также отвечает за северное сияние. Полярные сияния вызваны бомбардировкой солнечных электронов атомами кислорода и азота в атмосфере. Электроны буквально возбуждают атомы кислорода и азота высоко в атмосфере, создавая прекрасное световое шоу, которое мы знаем как полярное сияние.
Атмосфера разделена на 5 основных зон. Тропосфера начинается у поверхности и простирается от 7 км на полюсах до 17 км на экваторе с некоторыми изменениями в зависимости от погоды. Стратосфера простирается до 51 км. Мезосфера простирается примерно до 85 км. Большинство метеоров сгорают в этой зоне атмосферы. Термосфера простирается от 320 до 380 км. Здесь орбиты Международной космической станции. Температура здесь может повыситься до 1500 ° C. Экзосфера - последний оплот атмосферы. Здесь частицы находятся так далеко друг от друга, что могут путешествовать на сотни километров, не сталкиваясь друг с другом. Экзосфера в основном состоит из водорода и гелия.
Проверьте страницу НАСА об атмосфере Земли. Здесь, в журнале Space, у нас есть отличная статья об альтернативном представлении о происхождении атмосферы. Astronomy Cast предлагает хороший эпизод об атмосфере вокруг Вселенной.
