الغلاف الجوي للأرض هائل حتى الآن لدرجة أنه يؤثر على مسار محطة الفضاء الدولية. لكن كيف شكل هذا الغلاف الغازي العملاق؟
أي لماذا الأرض لها جو؟
باختصار ، غلافنا الجوي هنا بسبب الجاذبية. عندما تشكلت الأرض ، قبل حوالي 4.5 مليار سنة ، بالكاد كان للكوكب المنصهر جو. ولكن مع برودة العالم ، تشكل الغلاف الجوي ، إلى حد كبير من الغازات المنبعثة من البراكين ، وفقًا لمركز سميثسونيان للبحوث البيئية (SERC). كان هذا الجو القديم مختلفًا جدًا عن اليوم ؛ ووفقًا لـ SERC ، فقد كان يحتوي على كبريتيد الهيدروجين والميثان و 10 إلى 200 مرة من ثاني أكسيد الكربون مثل الغلاف الجوي الحديث.
وقال جيريمي فراي أستاذ الكيمياء الفيزيائية بجامعة ساوثهامبتون بالمملكة المتحدة "نعتقد أن الأرض بدأت بجو يشبه إلى حد ما كوكب الزهرة بالنيتروجين وثاني أكسيد الكربون وربما الميثان". ثم بدأت الحياة بطريقة أو بأخرى ، بالتأكيد في قاع المحيط في مكان ما.
بعد حوالي 3 مليارات سنة ، تطور نظام التمثيل الضوئي ، مما يعني أن الكائنات أحادية الخلية تستخدم طاقة الشمس لتحويل جزيئات ثاني أكسيد الكربون والماء إلى سكر وغاز أكسجين. وقال فراي لـ Live Science إن هذا زاد بشكل كبير مستويات الأكسجين. وقال: "وهذا أكبر حدث تلوث ، ربما تقول ، إن الحياة فعلت أي شيء على الإطلاق ، لأنها غيرت الكوكب ببطء".
في الوقت الحاضر ، يتكون الغلاف الجوي للأرض من حوالي 80 بالمائة من النيتروجين و 20 بالمائة من الأكسجين ، حسبما قال فراي. هذا المركز هو أيضا موطن الأرجون وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والعديد من الغازات الأخرى ، وفقا للمركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي (NCAR).
من الجيد أن هذه الغازات موجودة. يحمي غلافنا الجوي الأرض من أشعة الشمس القاسية ويقلل من درجات الحرارة الشديدة ، ويتصرف مثل لحاف ملفوف حول الكوكب. وفي الوقت نفسه ، يعني تأثير الدفيئة أن الطاقة من الشمس التي تصل إلى الأرض تنحرف في الغلاف الجوي ، ويتم امتصاصها وإطلاقها بواسطة غازات الدفيئة ، وفقًا لـ NCAR. هناك عدة أنواع مختلفة من غازات الدفيئة. أهمها ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والميثان وأكسيد النيتروز. بدون تأثير الدفيئة ، ستكون درجة حرارة الأرض أقل من درجة التجمد.
ومع ذلك ، اليوم ، غازات الدفيئة خارج نطاق السيطرة. مع إطلاق البشر المزيد من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، يزداد تأثير الدفيئة على الأرض ، وفقًا لـ NCAR. في المقابل ، يصبح مناخ الكوكب أكثر دفئًا.
من المثير للاهتمام ، أنه لا يوجد كوكب آخر في الكون لديه جو مثل الأرض. للمريخ والزهرة أجواء ، لكنهما لا يستطيعان دعم الحياة (أو على الأقل ، لا يشبه الحياة على الأرض) ، لأنهما لا يملكان كمية كافية من الأكسجين. في الواقع ، الغلاف الجوي لكوكب الزهرة هو ثاني أكسيد الكربون بشكل أساسي مع سحب من حمض الكبريتيك ، "الهواء" سميك وساخن لدرجة أنه لا يمكن لأي إنسان أن يتنفس هناك. وفقًا لوكالة ناسا ، فإن الغلاف الجوي السميك لثاني أكسيد الكربون في كوكب الزهرة يحجز الحرارة في تأثير الاحتباس الحراري الجامح ، مما يجعله أكثر سخونة كوكب في نظامنا الشمسي. درجات الحرارة السطحية هناك ساخنة بما يكفي لإذابة الرصاص.
وقال فراي "حقيقة أن الأرض لها غلاف جوي أمر غير معتاد للغاية فيما يتعلق بالكواكب في النظام الشمسي ، من حيث أنها مختلفة تمامًا عن أي من الكواكب الأخرى". على سبيل المثال ، يبلغ ضغط كوكب الزهرة حوالي 90 جوًا ، وهو ما يعادل الغوص 3000 قدم (914 مترًا) تحت المحيط على الأرض. وقال فراي "إن سفن الفضاء الروسية الأصلية التي ذهبت إلى هناك سجلت للتو لبضع ثوان ثم تم سحقها". "لا أحد يفهم حقا كيف كان الجو حارا."
لذا ، فإن الغلاف الجوي للأرض هو الحياة - وبدونه ، لن تكون الحياة كما نعرفها موجودة. قال فراي: "الأرض بحاجة إلى الجو المناسب للبدء". "لقد خلق ذلك الجو ، وخلق ظروفا للعيش في ذلك الجو. الغلاف الجوي جزء لا يتجزأ من النظام البيولوجي."
