Образование атмосферы

До настоящего времени историю образования атмосферы Земли не удалось воссоздать в точности. Однако были обнаружены возможные изменения ее состава в течение тысячелетий. Развитие атмосферы нашей планеты началось одновременно с образованием Земли. Но по мнению ученых, в процессе эволюционных преобразований планеты и трансформации ее до современного состояния с соответствующими параметрами, атмосфера также полностью преобразилась.

Зарождение планеты

Этап зарождения планеты, когда из расплавленного состояния сформировалось твердое тело, относят к периоду 4,5 млрд. лет назад. Эта цифра принимается за начало геологического летоисчисления. С этого рубежа и началась эволюция атмосферы. В ходе ряда геологических процессов, например, извержений вулканов, происходило выделение газов из глубоких слоев литосферы. В составе этих газов были азот, метан, аммиак, соединения углерода, водяные пары, участвовавшие в образовании первичной атмосферы.

Под влиянием солнечного излучения, в частности ультрафиолетовой части спектра, водяной пар распадался на водород и кислород. При этом свободный кислород в ходе химической реакции соединялся с оксидом углерода с получением углекислого газа. Одновременно происходил распад аммиака на водород и азот. За счет процессов диффузии водород поднимался в верхние слои атмосферы и частично покидал эту оболочку, тогда как тяжелый азот оставался в нижних слоях и со временем накапливался. Поэтому в современной атмосфере азот является основным элементом. Но небольшая доля азота также связывалась в реакциях с другими химическими элементами.

Смесь газов, находившаяся в древней атмосфере, подвергалась воздействию ультрафиолетовой радиации, электрических разрядов, некоторых других факторов, в результате чего газы вступали в химические реакции с образованием органических кислот, в том числе аминокислот – «кирпичиков» белков живых организмов. Таким образом, некоторые ученые полагают, что жизнь могла зародиться в первоначальной атмосфере с определенным, отличным от сегодняшнего газовым составом.

Появление первых растительных организмов

Когда на Земле распространились примитивные растительные организмы, в их тканях начал осуществляться процесс фотосинтеза, снабжавший атмосферу кислородом. Свободный кислород поднимался в верхние слои атмосферы, образуя оболочку (озоновый слой), защищавшую от воздействия ультрафиолетового и рентгеновского излучения, губительного для всего живого.

Также доказано, что в древней атмосфере содержалось большое количество углекислого газа. Он поглощался растениями для фотосинтеза и в ходе ряда геологических процессов. По мнению ученых, изменениями концентрации углекислого газа в атмосфере были обусловлены такие глобальные климатические изменения в истории нашей планеты, как ледниковые периоды. Находящийся в современной атмосфере гелий представляет собой продукт распада радиоактивных элементов, таких как торий, уран, радий.

Современная атмосфера характеризуется большим содержанием углекислого газа и кислорода, образованных в ходе химических реакций из углеводородов и аммиака, и значительно меньшим содержанием водорода.

Похожие материалы: