Содержание
- Самая ранняя атмосфера Земли
- Вторая Атмосфера Земли
- Земли Третье формирование атмосферы
- Земля Современная атмосфера
Когда осколки солнечных систем объединились с планетами, которые сейчас вращаются вокруг Солнца, большинство из самых легких газов образовали короткую, тонкую атмосферу вокруг вращающегося шара камней, который стал Землей.
С тех пор атмосфера изменилась, и она продолжает приспосабливаться к жизни. Системы Земли остаются такими же динамичными сегодня, какими они были во время этой ранней истории Земли.
Самая ранняя атмосфера Земли
Самая ранняя атмосфера Земли предшествует или, возможно, совпадает с окончательным накоплением материала, который сейчас образует планету. Водород, гелий и водородсодержащие соединения ненадолго окружили формирующуюся Землю.
Часть этих легких газов, оставшихся от Солнца, избежала притяжения Земли. Земля еще не разработала свое железное ядро, поэтому без защитного магнитного поля мощный солнечный ветер Солнца сдул легкие элементы, окружающие прото-Землю.
Вторая Атмосфера Земли
Второй слой газов, окружавший Землю, можно было бы назвать Землей первой «настоящей» атмосферой. Вращающийся шарик расплавленного материала, образовавшийся из обломков образующейся солнечной системы, пузырился и взбивал. Радиоактивный распад, трение и остаточное тепло удерживали Землю в расплавленном состоянии в течение полмиллиарда лет.
В течение этого времени различия в плотности приводили к тому, что более тяжелые элементы Земли опускались к Землям, а ядра и более легкие элементы поднимались к поверхности. Извержения вулканов выделяют газы, и начинается формирование атмосферы.
Атмосфера Земли формируется из газов, выделяющихся при постоянной вулканической активности. Газовая смесь была бы очень похожа на состав, выделяющийся при современных извержениях вулканов. Эти газы включают в себя:
Отсутствие ржавчины в ранних богатых железом породах показывает, что в ранней атмосфере Земли не было свободного кислорода среди газов.
Когда Земля остыла и газы накапливались, водяные пары в конце концов начали конденсироваться в густые облака, и начались дожди. Этот дождь продолжался миллионы лет, в конечном итоге сформировав на Земле первый океан. С тех пор океан всегда был неотъемлемой частью истории атмосферы.
Земли Третье формирование атмосферы
Когда мы сравниваем раннюю атмосферу Земли с ее нынешней, основные различия очевидны. Но переход от восстановительной атмосферы, ядовитой к большинству современных форм жизни, к нынешней богатой кислородом атмосфере занял около 2 миллиардов лет, то есть почти половину продолжительности жизни Земли.
Ископаемые свидетельства показывают, что самыми ранними формами жизни на Земле были бактерии. Цианобактерии, которые являются бактериями, способными к фотосинтезу, и хемосинтетические бактерии, обнаруженные в глубоководных жерлах, процветают в атмосфере, обедненной кислородом.
Эти виды бактерий могут процветать во второй атмосфере Земли. Факты свидетельствуют о том, что они процветали в течение длительного времени, успешно превращая углекислый газ в пищу и выделяя кислород в качестве отходов.
Сначала кислород соединялся с богатыми железом породами, образуя первую ржавчину в горных породах. Но в итоге выделившийся кислород превысил природную способность компенсировать. Цианобактерии постепенно загрязняли окружающую среду кислородом и вызывали развитие современной атмосферы Земли.
Пока цианобактерии производили кислород, солнечный свет разрушал аммиак в атмосфере. Аммиак разлагается на азот и водород. Азот постепенно накапливался в атмосфере, но водород, подобно первой атмосфере Земли, постепенно уходил в космос.
Земля Современная атмосфера
Около 2 миллиардов лет назад произошел переход из атмосферы вулканического газа в нынешнюю азотно-кислородную атмосферу. Соотношение между кислородом и углекислым газом в прошлом колебалось, достигая высокого уровня содержания кислорода около 35 процентов в течение Каменноугольный период (300-355 миллионов лет назад) и низкий уровень кислорода около 15 процентов в конце Пермский период (250 миллионов лет назад).
Современная атмосфера содержит около 78 процентов азота, 21 процент кислорода, 0,9 процента аргона и 0,1 процента других газов, включая водяной пар и диоксид углерода. Это соотношение с некоторыми колебаниями соотношения кислорода и углекислого газа позволило развить жизнь на Земле.
И наоборот, взаимодействия между фотосинтезирующими растениями и дышащими животными поддерживают текущее атмосферное соотношение газов.