Первинна атмосфера землі

Поки що не вдалося достовірно встановити історію утворення атмосфери. Але вже вдалося виявити деякі ймовірні зміни її складу.
Атмосфера стала зароджуватися відразу після формування Землі. В процесі еволюції вона майже повністю втратила свою первісну атмосферу. На ранньому етапі наша планета перебувала в розплавленому стані. Тверде тіло почало формуватися близько чотирьох з половиною млрд років тому. Це час і стане початком геологічного літочислення.
Якраз саме в цей період і починається повільна еволюція атмосфери.
Такі процеси як викид лави під час виверження вулканів, супроводжується неминучим викидом газів, таких як азот, метан, водяна пара та інші. При впливі радіації сонця водяна пара розкладається на кисень і водень. Звільнився кисень вступає в реакцію з оксидом вуглецю та утворюється вуглекислий газ. На азот і водень розкладається аміак. В процесі дифузії водень піднімається вгору і залишає атмосферу. Азот, який набагато важче, не може зникнути, і поступово накопичувався. Таким чином, азот стає основним компонентом.
В первинній атмосфері Землі напевно містилися вуглекислий газ і водень, а між ними можлива реакція, яка призводить до утворення болотного газу (метану) і водяної пари. Але основна маса води, за сучасними уявленнями (Виноградов, 1967), була дегазувати з магми протягом перших сотень мільйонів років після утворення атмосфери. Вода відразу ж сильно ускладнила характер взаємодії між компонентами і саму структуру біогеносфери. Насичення первинної атмосфери водяними парами, здатність води акумулювати ( «повільно остигати») сонячну енергію помітно змінили термодинамічні умови всередині біогеносфери і навіть за її межами. Необхідно враховувати два моменти; по-перше, з появою води значно енергійніше стали відбуватися процеси вивітрювання, в результаті яких «заряджаються» сонячною енергією геохімічні акумулятори. По-друге, продукти вивітрювання (глини, наприклад) вступали в з'єднання з великою кількістю води, і це підвищувало їх енергетичний бар'єр, т. Е. Мінерали віддалялися від того моменту, при якому вони могли б віддати акумульовану сонячну енергію. Щоб виділити цю енергію, їм потрібно було спочатку «підсохнути». Осадові породи зневоднюється, опускаючись в глибину земної кори в результаті перетворення глин у слюди (серіцітізацня). Якщо раніше вони розряджалися десь неподалік від поверхні, то після появи на Землі води геохімічні акумулятори отримали можливість за рахунок вологи нести сонячну енергію в нижні горизонти біогеносфери і навіть за її межі, до нижньої межі земної кори. Там вони віддавали накопичену енергію і тим самим забезпечували температурний градієнт земної кори.
Необхідно, однак, мати на увазі й таке. При опусканні осадових порід процесу зневоднення протистоїть збільшення тиску, яке перешкоджає звільненню енергії. Ймовірно, що магматичні вогнища - результат бурхливого звільнення енергії - виникали при тектонічних розривах і т. П. Т. Е. Коли тиск слабшав. Якщо врахувати, що в ту пору форма Землі була менш стійкою, ніж зараз, і зміщення мас протікало більш енергійно, то у взаємодії цих факторів з геохімічної акумуляцією можна побачити причину передбачуваної бурхливої ​​вулканічної діяльності на зорі геологічної історії нашої планети.
При впливі ультрафіолетових променів, а також електричних розрядів. Суміш з газів вступала в хімічну реакцію, після яких утворилися органічні речовини - амінокислоти. Таким чином, життя могло зародитися в атмосфері, яка відрізняється від сучасної атмосфери.
Коли на Землі з'явилися примітивні рослини, почав відбуватися процес фотосинтезу. Який, як відомо, супроводжується виділенням вільного кисню. Після дифузії у верхні шари атмосфери цей газ став захищати нижні шари і поверхню самої Землі від небезпечного рентгенівського і ультрафіолетового випромінювання.
Можна припустити, що в первинній атмосфері було багато вуглекислого газу, який витрачався в процесі фотосинтезу, в міру еволюції флори. Вчені так само вважають, що коливання його концентрації вплинули на кліматичні зміни в ході розвитку Землі.
У сучасній атмосфері присутній гелій, який утворюється в результаті радіоактивного розпаду торію, урану і радію. Ці частинки випускають альфа-частинки. Це ядра атомів гелію.
Так як в ході радіоактивного розпаду не утворюється електричний заряд і не зникає, то на кожну альфа-частинку доводиться по два електрона. Вона з'єднується з ними. В результаті злиття утворюються нейтральні атоми гелію.

У космосі концентрація неону вище в десять мільярдів разів, ніж на Землі. Криптону більше в десять мільйонів разів, ксенону - в мільйон разів.
Можна зробити висновок, що спочатку концентрація цих газів в атмосфері Землі дуже сильно знизилася і не поповнювалася. Відбувалося це ще на етапі, коли Земля втратила свою первинну атмосферу. Винятком став інертний газ аргон. Він у формі ізотопу і зараз утворюється при радіоактивному розпаді ізотопу калію.

Якщо Вам сподобалася наша енциклопедія або в нагоді інформація на цій сторінці поділіться нею з друзями та знайомими - натисніть одну з кнопок соціальних мереж внизу сторінки або вгорі, адже серед купи непотрібного сміття інтернеті досить складно знайти дійсно цікаві матеріали.

Джерело зображення: jurvetson

Рекомендуємо до прочитання

Інші статті рубрики "Атмосфера":