Η ατμόσφαιρα είναι ένα μείγμα αερίων που περιβάλλουν τη Γη. Είναι απαραίτητο για όλη τη ζωή και εξυπηρετεί διάφορους σκοπούς, όπως παροχή αέρα για αναπνοή, απορρόφηση επιβλαβών υπεριώδης ακτινοβολία, προστατεύοντας τη γη από τους μετεωρίτες που πέφτουν, ελέγχοντας το κλίμα και ρυθμίζοντας το νερό κύκλος.
Το πιο άφθονο αέριο στην ατμόσφαιρα είναι το άζωτο. Η ατμόσφαιρα της Γης αποτελείται από περίπου 78 τοις εκατό άζωτο, 21 τοις εκατό οξυγόνο, 1 τοις εκατό αργό και ίχνη άλλων αερίων που περιλαμβάνουν διοξείδιο του άνθρακα και νέον.
Αζωτο
•••Thinkstock / Comstock / Getty Images
Το άζωτο είναι ένα άχρωμο, άρωμα και αδρανές (δεν αντιδρά με άλλα χημικά) αέριο. Ο χημικός Daniel Rutherford ανακάλυψε για πρώτη φορά αυτό το χημικό στοιχείο το 1772. Το άζωτο είναι το πιο άφθονο αέριο στην ατμόσφαιρα και το πιο άφθονο στοιχείο στην ατμόσφαιρα.
Βρίσκεται σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Το άζωτο είναι ένα σημαντικό συστατικό των αμινοξέων, των πρωτεϊνών, του DNA και του RNA. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί εξαρτώνται από το άζωτο για ανάπτυξη, μεταβολικές διεργασίες και αναπαραγωγή.
Η ατμόσφαιρα είναι η κύρια πηγή αζώτου. Ωστόσο, τα φυτά και τα ζώα δεν μπορούν να το χρησιμοποιήσουν άμεσα. Το άζωτο εισέρχεται στο έδαφος μέσω καταβύθισης, ζωικών αποβλήτων και νεκρών οργανικών υλών. Τα βακτήρια στο έδαφος μετατρέπουν το άζωτο σε αμμώνιο και νιτρικό άλας, τα οποία είναι δύο μορφές αζώτου που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τα φυτά.
Στη συνέχεια τα ζώα αποκτούν το άζωτο τρώγοντας φυτά και άλλα ζώα. Άλλα βακτήρια στο έδαφος θα μετατρέψουν το αμμώνιο και το νιτρικό άλας σε δι-άζωτο, προκαλώντας την απελευθέρωση του αζώτου στην ατμόσφαιρα. Αυτή η όλη διαδικασία είναι γνωστή ως κύκλος αζώτου.
Οξυγόνο
•••BananaStock / BananaStock / Getty Images
Το οξυγόνο είναι το δεύτερο πιο άφθονο αέριο στην ατμόσφαιρα και είναι το τρίτο πιο άφθονο στοιχείο στο σύμπαν. Ανακαλύφθηκε σε δύο ξεχωριστές περιπτώσεις: από τον Carl-Wilhelm Scheele το 1771 και τον Joseph Priestley το 1774. Το οξυγόνο είναι άοσμο, άχρωμο και πολύ αντιδραστικό με άλλα στοιχεία.
Το αέριο οξυγόνου (O2) απαιτείται από όλους τους ζωντανούς οργανισμούς για αναπνοή και αποτελεί συστατικό των μορίων DNA. Τα φυτά είναι σε θέση να παράγουν οξυγόνο και να το απελευθερώσουν πίσω στην ατμόσφαιρα μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως φωτοσύνθεση.
Το όζον (O3) είναι μια μορφή οξυγόνου που υπάρχει στην ατμόσφαιρα της Γης. Το όζον προστατεύει την επιφάνεια της Γης από την υπεριώδη ακτινοβολία απορροφώντας και αντανακλώντας επιβλαβείς ακτίνες.
Αργόν
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Το Argon χαρακτηρίζεται ως ευγενές αέριο και είναι άχρωμο, άοσμο και σχετικά αδρανές. Ο Λόρδος Rayleigh και ο Sir William Ramsay ανακάλυψαν για πρώτη φορά αργόν το 1894. Είναι το τρίτο πιο άφθονο αέριο στην ατμόσφαιρα, αλλά δεν μπορεί να στηρίξει τη ζωή. Το Αργόν θεωρείται απλό ασφυξικό. Όταν εισπνέεται σε μεγάλες ποσότητες, μπορεί να προκαλέσει ζάλη, ναυτία, απώλεια κρίσης, ασφυξία και ακόμη και θάνατο.
Δεδομένου ότι το αργό είναι πολύ αδρανές, χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές όπως σε λαμπτήρες πυρακτώσεως, προστασία των συγκολλήσεων από την οξείδωση, μονωτικά κενά μεταξύ των υαλοπινάκων και ως υποκατάστατο του αζώτου όταν απαραίτητη.
Άλλα κοινά αέρια και στοιχεία
Το άζωτο, το οξυγόνο και το αργόν είναι τα τρία πιο άφθονα στοιχεία στην ατμόσφαιρα, αλλά υπάρχουν και άλλα βασικά συστατικά που απαιτούνται για την υποστήριξη της ζωής όπως το γνωρίζουμε στη γη.
Ένα από αυτά είναι το αέριο διοξείδιο του άνθρακα. Το διοξείδιο του άνθρακα αποτελεί το 0,04 τοις εκατό της ατμόσφαιρας της Γης. Κατασκευασμένο από ένα άτομο άνθρακα συνδεδεμένο με δύο άτομα οξυγόνου (CO2), το διοξείδιο του άνθρακα αποτελεί βασικό συστατικό της φωτοσύνθεσης και άλλων μεταβολικών διεργασιών. Χωρίς CO2, αυτοτροφικά όπως φυτά και φωτοσυνθετικά βακτήρια δεν θα μπορούσαν να μετατρέψουν την ηλιακή ενέργεια σε χρησιμοποιήσιμη χημική ενέργεια μέσω της φωτοσύνθεσης. Αυτό θα σήμαινε ότι δεν θα υπήρχε τρόπος εισόδου της ενέργειας στα οικοσυστήματα της γης, κάτι που θα οδηγούσε στο θάνατο της ζωής στη γη.
Το νερό, το H2O, είναι ένα άλλο απαραίτητο μόριο για τη ζωή. Μπορείτε να το βρείτε σε μορφή ατμού στην ατμόσφαιρα.
