Атмосферата е смес от газове, които заобикалят Земята. Той е от съществено значение за целия живот и служи за няколко цели, като осигуряване на въздух за дишане, абсорбиране на вредни ултравиолетово лъчение, предпазващо земята от падащи метеорити, контролиращо климата и регулиращо водата цикъл.
Най-разпространеният газ в атмосферата е азотът. Земната атмосфера се състои от приблизително 78 процента азот, 21 процента кислород, 1 процент аргон и следи от други газове, които включват въглероден диоксид и неон.
Азот
•••Thinkstock / Comstock / Getty Images
Азотът е безцветен, без аромат и инертен (не реагира с други химикали) газ. Химикът Даниел Ръдърфорд открива този химичен елемент за първи път през 1772 година. Азотът е най-разпространеният газ в атмосферата и най-разпространеният елемент в атмосферата.
Намира се във всички живи организми. Азотът е важен компонент на аминокиселините, протеините, ДНК и РНК. Всички живи организми зависят от азота за растеж, метаболитни процеси и размножаване.
Атмосферата е основният източник на азот. Растенията и животните обаче не са в състояние да го използват директно. Азотът попада в почвата чрез валежи, животински отпадъци и мъртви органични вещества. Бактериите в почвата превръщат азота в амоний и нитрат, които са две форми на азот, които могат да се използват от растенията.
След това животните придобиват азот, като ядат растения и други животни. Други бактерии в почвата ще преобразуват амония и нитратите в ди-азот, което води до изпускане на азота обратно в атмосферата. Целият този процес е известен като азотен цикъл.
Кислород
•••BananaStock / BananaStock / Гети изображения
Кислородът е вторият най-разпространен газ в атмосферата и е третият най-разпространен елемент във Вселената. Открит е по два отделни случая: от Карл-Вилхелм Шееле през 1771 г. и Джоузеф Пристли през 1774 г. Кислородът е без мирис, безцветен и много реактивен с други елементи.
Кислородният газ (O2) се изисква от всички живи организми за дишане и е компонент на молекулите на ДНК. Растенията са в състояние да произвеждат кислород и да го пускат обратно в атмосферата чрез процес, известен като фотосинтеза.
Озонът (O3) е форма на кислород, който присъства в земната атмосфера. Озонът предпазва повърхността на Земята от ултравиолетово лъчение, като поглъща и отразява вредните лъчи.
Аргон
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Аргонът е класифициран като благороден газ и е без цвят, без мирис и относително инертен. Лорд Рейли и сър Уилям Рамзи откриват за първи път аргон през 1894 година. Това е третият най-разпространен газ в атмосферата, но не може да поддържа живота. Аргонът се счита за обикновен задушник. При вдишване в големи количества може да причини замайване, гадене, загуба на преценка, задушаване и дори смърт.
Тъй като аргонът е силно инертен, той се използва в няколко приложения, например в крушки с нажежаема жичка, защита на заваръчните шевове от окисляване, изолиране на пролуките между стъклата и като заместител на азота, когато необходимо.
Други общи газове и елементи
Азотът, кислородът и аргонът са трите най-разпространени елемента в атмосферата, но има и други ключови компоненти, които са необходими за поддържане на живота, какъвто го познаваме на земята.
Един от тях е въглеродният диоксид. Въглеродният диоксид съставлява 0,04 процента от земната атмосфера. Създаден от един атом въглерод, свързан с два кислородни атома (CO2), въглеродният диоксид е ключов компонент на фотосинтезата и други метаболитни процеси. Без CO2 автотрофи като растения и фотосинтетични бактерии не биха могли да превърнат слънчевата енергия в използваема химическа енергия чрез фотосинтеза. Това би означавало, че енергията няма да навлезе в земните екосистеми, което би довело до смъртта на живота на земята.
Водата, H2O, е друга необходима молекула за живота. Можете да го намерите във вид на пара в атмосферата.