Indhold
- Jordens tidligste atmosfære
- Jordens anden atmosfære
- Jordens tredje dannelse af atmosfære
- Jordens nuværende atmosfære
Da solsystemets rester samles sammen i planeterne, der nu cirkler rundt Solen, dannede de fleste af de letteste gasser en kort, tynd atmosfære omkring den roterende kugle af klipper, der blev Jorden.
Siden da har atmosfæren ændret sig, og den fortsætter med at tilpasse sig livet. Jordens systemer forbliver lige så dynamiske i dag, som de var i den tidlige jordhistorie.
Jordens tidligste atmosfære
Jordens tidligste atmosfære foregår eller måske falder sammen med den endelige ophobning af materiale, der nu danner planeten. Hydrogen-, helium- og brintholdige forbindelser omgav kort den dannende jord.
En del af disse lette gasser, rester fra solen, slap væk fra jordens tyngdekraft. Jorden havde endnu ikke udviklet sin jernkerne, så uden solbeskyttende magnetfelt blæste solens kraftige solvind væk de lyselementer, der omgiver proto-jorden.
Jordens anden atmosfære
Det andet lag af gasser, der omgivede Jorden, kunne uden tvivl kaldes Jordens første "rigtige" atmosfære. Den spindende kugle af smeltet materiale, der blev udviklet fra affald fra det dannende solsystem, boblede og knuste. Radioaktivt henfald, friktion og restvarme holdt jorden i en smeltet tilstand i en halv milliard år.
I løbet af denne tid fik tæthedsforskelle Jordens tungere elementer til at synke mod Jordens udviklende kerne og lettere elementer til at stige mod overfladen. Vulkanudbrud frigav gasser, og dannelsen af atmosfæren begyndte.
Jordens atmosfære dannet fra de gasser, der frigøres ved den konstante vulkanaktivitet. Gasblandingen ville have været meget som den sammensætning, der blev frigivet under moderne vulkanudbrud. Disse gasser inkluderer:
Manglen på rust i tidlige jernrige klipper viser, at der ikke var frie ilt blandt gasserne i jordens tidlige atmosfære.
Da jorden afkøles og gasser akkumulerede, begyndte vanddampen til sidst at kondensere til tykke skyer, og regnen begyndte. Denne regn fortsatte i millioner af år og dannede efterhånden Jordens første hav. Havet har siden da været en integreret del af atmosfærens historie.
Jordens tredje dannelse af atmosfære
Når vi sammenligner jordens tidlige atmosfære med den nuværende, er der store forskelle åbenlyse. Men ændringen fra en reducerende atmosfære, giftig til de fleste moderne livsformer, til den nuværende iltrige atmosfære tog omkring 2 milliarder år, næsten halvdelen af jordens levetid.
Fossilt bevis viser, at de tidligste livsformer på Jorden var bakterier. Cyanobakterier, som er bakterier, der er i stand til fotosyntese, og kemosyntetiske bakterier, der findes ved dybhavsåbninger, trives i en iltfattig atmosfære.
Disse typer bakterier kunne trives i Jordens anden atmosfære. Bevis viser, at de trivdes i lang tid, og heldigvis konverterede kuldioxid til mad og frigav ilt som affaldsprodukt.
Først blev iltet kombineret med jernrige klipper og dannede den første rust i klippeposten. Men til sidst overskred det frigivne ilt naturens evne til at kompensere. Cyanobakterierne forurenede gradvist deres miljø med ilt og fik Jordens nuværende atmosfære til at udvikle sig.
Mens cyanobakterierne kørte ilt ud, brød sollys ammoniak ned i atmosfæren. Ammoniak nedbrydes til nitrogen og brint. Kvælstoffet gradvist opbygget i atmosfæren, men brintet, som Jordens første atmosfære, slap gradvist ud i rummet.
Jordens nuværende atmosfære
For omkring 2 milliarder år siden skete overgangen fra den vulkanske gasatmosfære til den nuværende nitrogen-ilt-atmosfære. Forholdet mellem ilt og kuldioxid har svingt i fortiden og nået et iltrigt højt på omkring 35 procent i løbet af perioden Kulstofperiode (300-355 millioner år siden) og et iltfattigt på ca. 15 procent nær slutningen af Permian periode (For 250 millioner år siden).
Den moderne atmosfære indeholder ca. 78 procent nitrogen, 21 procent ilt, 0,9 procent argon og 0,1 procent andre gasser, inklusive vanddamp og kuldioxid. Dette forhold, med nogle svingninger i forholdet mellem ilt og kuldioxid, har gjort det muligt at udvikle liv på Jorden.
Omvendt opretholder vekselvirkningen mellem fotosyntetiserende planter og respirerende dyr det aktuelle luftforhold mellem gasser.