Атмосфера Земли огромна, настолько далеко, что даже влияет на маршрут Международной космической станции. Но как образовался этот гигантский газообразный конверт?
То есть, почему у Земли есть атмосфера?
Короче говоря, наша атмосфера здесь из-за гравитации. Когда Земля сформировалась около 4,5 миллиардов лет назад, на расплавленной планете почти не было атмосферы. Но когда мир остыл, его атмосфера образовалась, в основном, из газов, выбрасываемых из вулканов, по данным Смитсоновского центра экологических исследований (SERC). Эта древняя атмосфера сильно отличалась от сегодняшней; по данным SERC, в нем было содержание сероводорода, метана и в 10-200 раз больше углекислого газа, чем в современной атмосфере.
«Мы считаем, что Земля возникла с атмосферой, немного похожей на Венеру, с азотом, углекислым газом, может быть, метаном», - сказал Джереми Фрей, профессор физической химии в Университете Саутгемптона в Соединенном Королевстве. «Тогда жизнь как-то началась, почти наверняка где-нибудь на дне океана».
Спустя примерно 3 миллиарда лет фотосинтетическая система эволюционировала, что означает, что одноклеточные организмы использовали энергию солнца, чтобы превратить молекулы углекислого газа и воды в сахар и газообразный кислород. Это резко повысило уровень кислорода, сказал Фрей в интервью Live Science. «И это самое большое загрязняющее событие, вы могли бы сказать, что жизнь когда-либо делала что-либо, потому что она медленно преобразовывала планету», - сказал он.
По словам Фрея, в настоящее время атмосфера Земли на 80% состоит из азота и 20% кислорода. Эта атмосфера также является домом для аргона, углекислого газа, водяного пара и многих других газов, согласно Национальному центру атмосферных исследований (NCAR).
Хорошо, что эти газы есть. Наша атмосфера защищает Землю от резких солнечных лучей и снижает экстремальные температуры, действуя как одеяло, обернутое вокруг планеты. Между тем парниковый эффект означает, что энергия от Солнца, которая достигает Земли, попадает в атмосферу, поглощается и выделяется парниковыми газами, согласно NCAR. Есть несколько различных типов парниковых газов; Основными из них являются углекислый газ, водяной пар, метан и закись азота. Без парникового эффекта температура Земли была бы ниже нуля.
Однако сегодня парниковые газы вышли из-под контроля. По данным NCAR, когда люди выбрасывают в атмосферу больше углекислого газа, парниковый эффект Земли усиливается. В свою очередь, климат планеты становится теплее.
Интересно, что ни на одной другой планете во вселенной нет такой атмосферы, как у Земли. У Марса и Венеры есть атмосфера, но они не могут поддерживать жизнь (или, по крайней мере, не похожую на Землю), потому что им не хватает кислорода. Действительно, атмосфера Венеры в основном состоит из углекислого газа с облаками серной кислоты, «воздух» настолько густой и горячий, что никто не может дышать там. Согласно НАСА, плотная атмосфера углекислого газа Венеры задерживает тепло в безудержном парниковом эффекте, что делает ее самой горячей планетой в нашей солнечной системе. Температура поверхности там достаточно высокая, чтобы расплавить свинец.
«Тот факт, что у Земли есть атмосфера, чрезвычайно необычен в отношении планет Солнечной системы, поскольку он сильно отличается от любой другой планеты», - сказал Фрей. Например, давление Венеры составляет около 90 атмосфер, что эквивалентно погружению на глубину 3000 футов (914 метров) под океаном на Земле. «Оригинальные российские космические корабли, которые летели туда, просто записали на несколько секунд, а затем были разбиты», - сказал Фрей. «Никто никогда не понимал, как жарко».
Итак, атмосфера Земли - это жизнь, и без нее жизнь, какой мы ее знаем, не существовала бы. «Земле нужна правильная атмосфера, чтобы начать», сказал Фрей. «Он создал эту атмосферу и создал условия для жизни в этой атмосфере. Атмосфера является неотъемлемой частью биологической системы».
