地球の最初の大気にはどのようなガスが含まれていましたか？

太陽系の残骸が現在太陽を周回している惑星に合体するにつれて、最も軽いガスのほとんどは、地球になった岩の回転する球の周りに短くて薄い大気を形成しました。

それ以来、雰囲気は変化し、生活に順応し続けています。地球のシステムは、その初期の地球の歴史の間と同じように今日もダイナミックなままです。

地球の最も初期の大気

地球の最も初期の大気現在惑星を形成している物質の最終的な蓄積に先立つか、おそらくそれと一致します。水素、ヘリウム、および水素含有化合物は、形成中の地球を一時的に取り囲みました。

これらの軽いガスの一部、太陽からの残り物は、地球の重力から逃れました。地球はまだ鉄心を発達させていなかったので、保護磁場がなければ、太陽の強力な太陽風が陽子地球を取り巻く軽い元素を吹き飛ばしました。

地球を取り巻くガスの第2層は、間違いなく地球の最初の「実際の」大気と呼ぶことができます。形成中の太陽系の破片から発生した溶融材料の回転するボールは、泡立ってかき混ぜられました。放射性崩壊、摩擦、余熱により、地球は5億年間溶融状態に保たれました。

その間、密度の違いにより、地球の重い元素は地球の発達中のコアに向かって沈み、軽い元素は表面に向かって上昇しました。火山の噴火によりガスが放出され、大気の形成が始まりました。

絶え間ない火山活動によって放出されたガスから形成された地球の大気。ガス混合物は、現代の火山噴火の間に放出された組成物に非常に似ていたでしょう。これらのガスには次のものが含まれます。

初期の鉄分が豊富な岩石に錆がないことは、地球の初期の大気中のガスの中に遊離酸素がなかったことを示しています。

地球が冷えてガスが溜まると、やがて水蒸気が凝縮して厚い雲になり始め、雨が降り始めました。この雨は何百万年も続き、最終的には地球初の海を形成しました。それ以来、海は大気の歴史の不可欠な部分となっています。

地球の初期の大気と現在の大気を比較すると、大きな違いは明らかです。しかし、有毒な大気から現代のほとんどの生命体への変化は、地球の寿命のほぼ半分である約20億年かかりました。

化石の証拠は、地球上で最も初期の生命体がバクテリアであったことを示しています。シアノバクテリア、光合成が可能なバクテリアであり、深海の噴出孔で見つかった化学合成バクテリアは、酸素が枯渇した大気中で繁殖します。

これらのタイプのバクテリアは、地球の二次大気で繁殖する可能性があります。証拠は、彼らが長い間繁栄し、二酸化炭素を食物に喜んで変換し、廃棄物として酸素を放出したことを示しています。

最初、酸素は鉄分が豊富な岩石と結合し、岩石記録の最初の錆を形成しました。しかし、最終的に放出された酸素は、自然の補償能力を超えました。シアノバクテリアは徐々に環境を酸素で汚染し、地球の現在の大気を発達させました。

シアノバクテリアが酸素をかき回している間、日光は大気中のアンモニアを分解していました。アンモニアは窒素と水素に分解します。窒素は徐々に大気中に蓄積されましたが、水素は地球の最初の大気のように、徐々に宇宙に逃げていきました。

約20億年前、火山ガス大気から現在の窒素-酸素大気への移行が起こった。酸素と二酸化炭素の比率は過去に変動し、酸素が豊富な最高値である約35％に達しました。 石炭紀 （3億から3億5500万年前）そして終わり近くに約15パーセントの低酸素 ペルム紀 （2億5000万年前）。

現代の大気には、約78パーセントの窒素、21パーセントの酸素、0.9パーセントのアルゴン、および水蒸気や二酸化炭素を含む0.1パーセントの他のガスが含まれています。この比率は、酸素と二酸化炭素の比率に多少の変動があり、地球上の生命の発達を可能にしました。

逆に、光合成植物と呼吸する動物の間の相互作用は、ガスの現在の大気比を維持します。