地球上の生命は、空気の海の底で泳ぎます。 太陽系の他の場所からの訪問者は、地球の大気が魅力的であるとは思わないでしょう。 地球の最も初期の生命体でさえ、地球の現在の気団は有毒であることがわかります。 それでも、地球の住民は、人間が空気と呼ぶこの独特の窒素と酸素の混合物で繁栄します。
空気の存在
地球上の空気の存在は、他の惑星の大気と同様に、惑星が形成される前に始まりました。 地球の現在の大気は、 太陽系の合体。
地球の最初の大気
地球初の大気、初期の地球を形成する塵や岩のように、太陽系が形成されるにつれて一緒になりました。 その最初の雰囲気は 水素とヘリウム それは最終的に地球になるであろう熱い岩の混沌から吹き飛ばされました。 この一時的な水素とヘリウムの大気は、太陽になったガス状の球の残骸から来ました。
地球の二次大気
地球になった熱い岩の塊は、冷えるのに長い時間がかかりました。 火山は何百万年もの間、地球の内部からガスを泡立たせて放出しました。 放出された主なガスは、二酸化炭素、水蒸気、硫化水素、およびアンモニアで構成されていました。 時間の経過とともに、これらのガスは蓄積し、地球の2次大気を形成しました。 約後 5億年、 地球は水が蓄積し始めるのに十分に冷却され、さらに地球を冷却し、最終的に地球の最初の海を形成しました。
地球の3番目の（そして現在の）大気
地球で最初に認識された化石である微視的なバクテリアは、約38億年前にさかのぼります。 27億年前までに、シアノバクテリアは世界の海に生息していました。 シアノバクテリア 放出された酸素 光合成の過程を経て大気中に放出されます。 大気中の酸素が増加すると、二酸化炭素が減少し、光合成シアノバクテリアによって消費されます。
同時に、日光は大気中のアンモニアを窒素と水素に分解させました。 空気より軽い水素の大部分は上向きに浮き、最終的には宇宙に逃げました。 しかし、窒素は徐々に大気中に蓄積されていきました。
約24億年前、大気中の窒素と酸素の増加により、初期の還元性大気から現代の大気へと移行しました。 酸化性雰囲気. 現在の大気は、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、0.03パーセントの二酸化炭素、そして小さい 他のガスの量は、動物とバランスの取れた植物とバクテリアの光合成のために比較的安定したままです 呼吸。
空気の海に住む
地球の天気と生命のほとんどは、地球の表面に最も近い大気層である対流圏で発生します。 海面では、気圧の力は等しい 14.70ポンド/平方インチ （psi）。 この力は、表面の各平方インチの上の空気の柱全体の質量から発生します。 では、車の空気はどこから来るのでしょうか？ 車は気密容器ではないので、車の上と周囲の空気の力が空気を車に押し込みます。
しかし、空気は飛行機のどこから来るのでしょうか？ 飛行機は車よりも気密ですが、完全に気密ではありません。 飛行機の上と周囲の空気の力が飛行機を空気で満たします。 残念ながら、現代の飛行機は30,000フィート以上で巡航します。 空気が薄すぎる 人間が呼吸するために。
客室の空気圧を存続可能な圧力に上げるには、飛行機のエンジンからの空気の一部をリダイレクトする必要があります。 エンジンによって圧縮および加熱された空気は、飛行機のキャビン内の空気に追加される前に、一連のクーラー、ファン、およびマニホールドを通過します。 圧力センサーは、流出バルブを開閉して、海抜5,000〜8,000フィートのキャビン空気圧を維持します。
より高い高度でより高い気圧を維持するには、飛行機のシェルの構造強度を高める必要があります。 内気圧と外気圧の差が大きいほど、必要な外殻は強くなります。 海面気圧は可能ですが、海抜7,000フィートに相当する気圧は約 11 psi、飛行機のキャビンでよく使用されます。 この圧力は、飛行機の質量を減らしながら、ほとんどの人にとって快適です。
空気、（ほとんど）どこでも
では、沸騰したお湯のどこから空気が来るのでしょうか？ 答えは、簡単に言えば、 溶存空気。 水に溶ける空気の量は、温度と圧力によって異なります。 温度が上がると、水に溶ける空気の量が減ります。 水が沸騰温度である212°F（100°C）に達すると、溶存空気が溶液から出てきます。 空気は水よりも密度が低いため、気泡が表面に浮かび上がります。
逆に、水に溶ける空気の量は、圧力が上がると増加します。 気圧が下がるため、標高が上がると水の沸点が下がります。 蓋をすると水面の圧力が上がり、沸騰温度が上がります。 沸騰温度に対する低圧の影響は、より高い標高で調理するときにレシピを調整する必要があります。
