Güneş sisteminin enkazı şu anda Güneş'i çevreleyen gezegenlerde birleşirken, en hafif gazların çoğu, Dünya haline gelen dönen kaya topunun etrafında kısa, ince bir atmosfer oluşturdu.
O zamandan beri atmosfer değişti ve hayata uyum sağlamaya devam ediyor. Dünyanın sistemleri, o erken Dünya tarihi boyunca olduğu gibi bugün de dinamik kalıyor.
Dünyanın En Eski Atmosferi
Dünyanın en eski atmosferi şimdi gezegeni oluşturan nihai malzeme birikiminden önce gelir veya belki de bununla çakışır. Hidrojen, helyum ve hidrojen içeren bileşikler, oluşan Dünya'yı kısaca çevreledi.
Bu hafif gazların bir kısmı, Güneş'ten arta kalanlar, Dünya'nın yerçekiminden kaçtı. Dünya henüz demir çekirdeğini geliştirmemişti, bu nedenle koruyucu bir manyetik alan olmadan, Güneş'in güçlü güneş rüzgarı, proto-Dünya'yı çevreleyen hafif elementleri havaya uçurdu.
Dünyanın İkinci Atmosferi
Dünya'yı çevreleyen ikinci gaz tabakası, tartışmasız Dünya'nın ilk "gerçek" atmosferi olarak adlandırılabilir. Oluşan güneş sisteminin enkazından gelişen erimiş malzemenin dönen topu kabarcıklandı ve çalkalandı. Radyoaktif bozunma, sürtünme ve artık ısı, Dünya'yı yarım milyar yıl boyunca erimiş halde tuttu.
Bu süre zarfında, yoğunluk farklılıkları, Dünya'nın daha ağır elementlerinin, Dünya'nın gelişmekte olan çekirdeğine doğru batmasına ve daha hafif elementlerin yüzeye doğru yükselmesine neden oldu. Volkanik patlamalar gazları serbest bıraktı ve atmosfer oluşumu başladı.
Dünyanın atmosferi, sürekli volkanik aktivite tarafından salınan gazlardan oluşur. Gaz karışımı, modern volkanik patlamalar sırasında açığa çıkan bileşime çok benzerdi. Bu gazlar şunları içerir:
- Su buharı
- Karbon dioksit
- Kükürt dioksit
- Hidrojen sülfit
- Karbonmonoksit
- Kükürt
- Klor
- Azot
- Amonyak, hidrojen ve metan gibi azot bileşikleri
Erken demir açısından zengin kayalarda pas olmaması, Dünya'nın erken atmosferinde gazlar arasında serbest oksijen olmadığını gösteriyor.
Dünya soğudukça ve gazlar biriktikçe, su buharı sonunda kalın bulutlar halinde yoğunlaşmaya başladı ve yağmurlar başladı. Bu yağmur milyonlarca yıl devam etti ve sonunda Dünya'nın ilk okyanusunu oluşturdu. Okyanus o zamandan beri atmosfer tarihinin ayrılmaz bir parçası olmuştur.
Dünyanın Üçüncü Atmosfer Oluşumu
Dünyanın ilk atmosferini şimdikiyle karşılaştırdığımızda, büyük farklılıklar açıktır. Ancak zehirli olan indirgeyici bir atmosferden modern yaşam formlarının çoğuna geçiş, mevcut oksijen açısından zengin atmosfere geçiş yaklaşık 2 milyar yıl, yani Dünya'nın ömrünün neredeyse yarısı kadar sürdü.
Fosil kanıtları, Dünya'daki en eski yaşam formlarının bakteri olduğunu göstermektedir. siyanobakterilerFotosentez yapabilen bakteriler ve derin deniz menfezlerinde bulunan kemosentetik bakteriler, oksijeni tükenmiş bir atmosferde gelişirler.
Bu tür bakteriler, Dünya'nın ikinci atmosferinde gelişebilir. Kanıtlar, uzun süre başarılı olduklarını, karbondioksiti mutlu bir şekilde yiyeceğe dönüştürdüklerini ve atık ürün olarak oksijeni serbest bıraktıklarını gösteriyor.
İlk başta oksijen, demir açısından zengin kayalarla birleşerek kaya kaydındaki ilk pası oluşturdu. Ama sonunda salınan oksijen, doğanın telafi etme yeteneğini aştı. Siyanobakteriler yavaş yavaş çevrelerini oksijenle kirletti ve Dünya'nın mevcut atmosferinin gelişmesine neden oldu.
Siyanobakteriler oksijeni dışarı salarken, güneş ışığı atmosferdeki amonyağı parçalıyordu. Amonyak azot ve hidrojene ayrışır. Azot yavaş yavaş atmosferde birikti, ancak hidrojen, Dünya'nın ilk atmosferi gibi yavaş yavaş uzaya kaçtı.
Dünyanın Mevcut Atmosferi
Yaklaşık 2 milyar yıl önce volkanik gaz atmosferinden mevcut nitrojen-oksijen atmosferine geçiş gerçekleşti. Oksijen-karbon dioksit oranı geçmişte dalgalandı ve oksijen açısından zengin bir yüksekliğe yaklaşık yüzde 35'e ulaştı. Karbonifer Dönemi (300-355 milyon yıl önce) ve sonlarına doğru yaklaşık yüzde 15'lik bir oksijen düşüklüğü Permiyen Dönemi (250 milyon yıl önce).
Modern atmosfer yaklaşık yüzde 78 azot, yüzde 21 oksijen, yüzde 0,9 argon ve su buharı ve karbondioksit dahil olmak üzere yüzde 0,1 diğer gazları içerir. Bu oran, oksijen-karbondioksit oranındaki bazı dalgalanmalarla birlikte, Dünya'da yaşamın gelişmesine olanak sağlamıştır.
Tersine, fotosentez yapan bitkiler ve solunum yapan hayvanlar arasındaki etkileşimler, mevcut atmosferik gaz oranını korur.