Состав газовой оболочки, покрывающей нашу планету, менялся на протяжении всей истории ее существования. И те газы, которые сейчас находятся в атмосфере Земли, являются ее неотъемлемыми составляющими, обеспечивая при этом возможность существования самой жизни. Но нужно понимать, что атмосфера не всегда была такой, какой человечество знает ее в наши дни.
Что представляет собой земная атмосфера?
Атмосфера – это газовая оболочка, которая простирается ввысь на расстояние до трех тысяч километров от земной поверхности. Ее зарождение началось миллиарды лет назад, в те времена, когда планета только начала формироваться.
Согласно распространенной научной теории приблизительно 4,5 миллиарда лет назад наша планета окончательно сформировалась в виде твердого небесного тела, ранее же Земля представляла собой объемную массу расплавленной породы. В процессе эволюции атмосферы происходили различные геологические процессы (к которым можно отнести и извержения вулканов), которые становились причиной выброса новых газов в атмосферу Земли из ее недр. К таким газам следует отнести метан, оксид и диоксид углерода, азот и аммиак, а также водяные пары.
Современная же атмосфера представляет собой нечто вроде защитного купола, оберегающего нашу планету от различных угроз, поступающих из космического пространства. К примеру, озоновый слой атмосферы оберегает все живые организмы от опасного воздействия ультрафиолетового излучения, создаваемого Солнцем.
Кроме того, естественная газовая оболочка позволяет поддерживать оптимальные условия для жизни и развития представителей флоры и фауны, обеспечивая подходящий уровень влажности и температуры. Не стоит забывать и о том, что плотные слои атмосферы надежно защищают планету от контакта с другими небесными телами, к примеру, метеоритами. Большинство из них сгорает, попадая в нее, так и не долетая до поверхности.
Процесс эволюции и развития атмосферы Земли
Считается, что первыми газами, которые покрывали поверхность нашей планеты, были гелий и водород. Именно эти химические элементы являлись составляющими туманностей, из которых впоследствии возникла наша солнечная система. Легкие по своей структуре вещества оседали вокруг гравитационных центров зарождающихся твердых небесных тел. Как гелий, так и водород на протяжении всей истории существования нашей атмосферы улетучивались в космос, так как эти газы обладают очень низкой атомной массой.
Кроме того, происхождение атмосферы Земли тесно связано и с процессами глубоко в недрах планеты. Извержения вулканов приводили к выбросам значительных количеств серы, углекислоты и аммиака. Ученые полагают, что некоторые из них (в частности аммиак и метан) постепенно растворялись, что приводило к образованию еще одного газа – азота. В наши дни именно азот является основным компонентом атмосферы, составляя около 78% от ее массы. Также в современном воздухе содержатся благородные газы, подробнее о которых можно прочесть здесь.
Формирование современной земной атмосферы произошло благодаря появлению кислорода, возникшего при расщеплении извергаемого вулканами водяного пара под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца. Также при расщеплении образовывался водород, но он улетучивался в космическое пространство.
При взаимодействии кислорода и аммиака образовывалась вода и азот. Из-за образования воды появляется первичный океан и с течением времени на планете зарождаются живые организмы, которые начинают выделять еще больше кислорода в атмосферу.
Постепенно количество кислорода в составе газовой оболочки выросло до 21 процента. В итоге это стало причиной образования озонового слоя, который обеспечил еще более надежную защиту уже зародившихся на том этапе форм жизни от опасного солнечного излучения. Это привело к появлению более сложных и высокоорганизованных организмов.
Основные газы в атмосфере Земли в настоящее время
Газовая оболочка Земли состоит из огромного количества химических компонентов. Но лишь некоторые из них занимают основной объем атмосферы, а именно:
- Азот. Это самый основной газ земной атмосферы, занимающий до 78% от ее объема. Он выполняет функцию регулятора уровня окисления и разбавителя кислорода. Благодаря этому он прямым образом влияет на протекание различных биологических процессов на нашей планете.
- Кислород. Этот газ необходим для дыхания и обеспечения жизнедеятельности большей части живых организмов, проживающих на Земле. Кроме того, кислород находится в составе различных органических веществ, в том числе жиров, углеводов и белков. Наиболее распространен двухатомный кислород с химической формулой O2. В то же время важную роль играет и озон – форма кислорода с тремя атомами, представляющая собой газ голубого цвета. Именно озон защищает живые организмы на Земле от смертельного воздействия ультрафиолетового солнечного излучения.
- Аргон. Аргон является инертным одноатомным газом, лишенным запаха, вкуса и цвета. Несмотря на то, что он занимает третье место по распространенности в земной атмосфере, его процентное соотношение составляет чуть более 0,9% от ее общего объема. Это благородный газ, широко использующийся в промышленности, медицине и других отраслях деятельности. О способах получения технического аргона вы можете прочесть тут.
Как мы видим, содержание газов в атмосфере Земли менялось на протяжении миллиардов лет ее происхождения и эволюции. Газовая оболочка нашей планеты в том виде что мы знаем ее сейчас, очень отдаленно напоминает ту, которая существовала во время ее зарождения. Во многом именно те изменения, которые происходили в ней, позволили обеспечить благоприятные условия для появления жизни и становления современного человечества.
К слову, многие из газов, которые входят в состав земной атмосферы, используются в различных сферах человеческой жизни, к примеру, тяжелой, легкой или пищевой промышленности и медицине. Заказать их вы можете на сайте компании «ПРОМТЕХГАЗ», проследовав по ссылке http://www.propangaz.ru/.
Прочтите и наши отдельные материалы, посвященные таким газам земной атмосферы, как неон и гелий.
