ماذا نعني بـ "إطلاق الغازات" في سياق جيولوجيا الكواكب؟

جاءت الأغلفة الجوية لجميع الكواكب من الغازات الموجودة عند تشكل النظام الشمسي لأول مرة. بعض هذه الغازات خفيفة للغاية ، وكثير من حجمها الذي كان موجودًا على الكواكب الصغيرة يتسرب إلى الفضاء. نشأت الأجواء الحالية للكواكب الأرضية - عطارد والزهرة والأرض والمريخ - من خلال عملية تسمى إطلاق الغازات. بعد تشكل الكواكب ، تنفث الغازات ببطء من داخلها.

منذ حوالي 5 مليارات سنة ، تشكلت الشمس والكواكب من جيب من الغاز والغبار يشير إليه علماء الفلك بالسديم الشمسي. يتكون الجزء الأكبر من مادته من الهيدروجين والهيليوم مع نسبة صغيرة من العناصر الأخرى. تمتلك الكواكب الكبيرة التي أصبحت في النهاية عمالقة الغاز - أورانوس ونبتون وزحل والمشتري - جاذبية قوية بما يكفي لالتقاط الهيدروجين والهيليوم والاحتفاظ بهما ، وهما أخف الغازات. ومع ذلك ، كانت الكواكب الداخلية أصغر من أن تستوعب أي كميات كبيرة من هذه الغازات. وفقًا لجامعة فاندربيلت ، كانت أجواءها البدائية رقيقة جدًا مقارنة بما لديها حاليًا.

وفقًا لجامعة ولاية بنسلفانيا ، بدأت الكواكب على شكل كتل صغيرة من المواد التي تراكمت تحت تأثير قوة الجاذبية المتبادلة. أبقت طاقة مليارات الاصطدامات الكواكب المبكرة ساخنة وشبه سائلة. مرت عدة ملايين من السنين قبل أن تبرد أسطحها بدرجة كافية لتشكيل قشرة صلبة. بعد تكوينها ، أطلقت الكواكب الأرضية غازات مثل ثاني أكسيد الكربون والأرجون و النيتروجين من خلال الانفجارات البركانية التي كانت أكثر شيوعًا خلال أول عدة ملايين منها سنوات. جاذبية الكواكب الأرضية الكبيرة قوية بما يكفي لاحتفاظها بمعظم هذه الغازات الثقيلة. تدريجيا ، كونت الكواكب أغلفة جوية ثانوية.

يعتقد أن الغلاف الجوي المبكر للأرض كان يحتوي على نسبة كبيرة من ثاني أكسيد الكربون. وهذا ينطبق أيضًا على كوكب الزهرة. ومع ذلك ، فقد حولت الحياة النباتية والتمثيل الضوئي على الأرض تقريبًا كل ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي إلى أكسجين. نظرًا لعدم وجود حياة معروفة لكوكب الزهرة ، فقد بقي غلافه الجوي بالكامل تقريبًا عبارة عن ثاني أكسيد الكربون ، مما أدى إلى إحداث تأثير قوي في الاحتباس الحراري والحفاظ على سطح الكوكب ساخنًا بدرجة كافية لإذابة الرصاص. على الرغم من أن البراكين على الأرض تستمر في تنفيس أكثر من 130 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون كل عام ، فإن مساهمتها في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي صغيرة نسبيًا.

الغلاف الجوي على المريخ رقيق جدًا مقارنة بالأرض والزهرة ؛ تسربت غازاته إلى الفضاء بسبب الجاذبية الضعيفة للكوكب ، مما جعل ضغط سطحه يقارب 0.6٪ من ضغط الأرض. على الرغم من هذا الاختلاف ، فإن التركيب الكيميائي للغلاف الجوي للمريخ مشابه لتكوين كوكب الزهرة: فهو يتكون من 95 في المائة من ثاني أكسيد الكربون و 2.7 في المائة من النيتروجين مقارنة بنسبة 96 في المائة و 3.5 في المائة لكوكب الزهرة.

على الرغم من احتمال أن يكون عطارد قد مر بفترة إطلاق الغازات في وقت مبكر من تاريخه ، إلا أنه ليس له سوى القليل جدًا من الغلاف الجوي حاليًا في الواقع ، ضغط سطحه هو فراغ صعب للغاية باعتبارها أصغر الكواكب الأرضية ، فإن قبضتها على غازات الغلاف الجوي من أي نوع كانت ضعيفة.