Sterrekunde

Hoe dik was die aarde se oeratmosfeer?

Hoe dik was die aarde se oeratmosfeer?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Die eerste atmosfeer van die aarde was van waterstof en helium wat opgegaar het voordat die samesmelting in die son begin het. Sodra dit gebeur, is dit deur die Son verwyder. Hoeveel atm waterstof en helium het die aarde opgehoop tydens die piekdruk van die eerste atmosfeer?


Ons kan nie weet hoeveel waterstof en helium in die oeratmosfeer van die aarde was nie. Wat belangriker is, is waaruit die atmosfeer bestaan ​​toe die oer-sop waaruit die lewe ontstaan ​​het, net meer as 4 miljard jaar gelede gevorm is. Ons het 'n redelike idee waaruit hierdie atmosfeer bestaan: hoofsaaklik koolstofdioksied en stikstof, eerder soos Mars op die oomblik, maar met aansienlike hoeveelhede ammoniak en metaan. Ook baie klein hoeveelhede waterstof en helium, waarvan die meeste toe deur sonstraling weggewaai is. Daar was skaars suurstof. Wat druk betref, kan ons net met sekerheid sê dat dit op Aarde 'n stuk hoër was as vandag. Toestande in daardie stadium was soortgelyk, hoewel nie identies nie, op Venus, Aarde en Mars, miskien ook op Titan, so dit is moontlik dat al drie aardse planete 'n weergawe van die Aarde se sop ontwikkel het, wat noodsaaklik was vir die skepping van lewe . Of daar lewe op enige ander planeet as die aarde ontstaan ​​het, weet ons nog nie. Omdat al drie planete oseane gehad het, sou waterdamp ook 'n belangrike atmosferiese bestanddeel gewees het.


Lesing 29: Die aarde se atmosfeer

Infrarooi & quotopacity & quot is afkomstig van absorpsiebande van H2O, CO2, CH4 en ander molekules. Infrarooi opname van die atmosfeer van 1-28 mikron (bereken)

Zoom in op die naby-infrarooi (1-6 mikron) met spesifieke molekulêre bande

  • Fotone word deur die grond opgeneem en verhit dit
  • Die warm grond straal uit infrarooi fotone (Wein's Law)
  • Die meeste infrarooi fotone wat deur die warm grond uitgestraal word, word geabsorbeer deur die atmosfeer op pad uit en verhit die atmosfeer.

Die implikasies is baie interessant: sonder die kweekhuiseffek sou daar geen vloeibare water op die aarde wees nie, net ys. Aangesien die lewe, soos ons dit verstaan, vloeibare water benodig, sou die aarde nie lewensgevaarlik wees as daar geen kweekhuiseffek was nie.

Die term & kweekhuiseffek & quot is iets verkeerds genoem. Kweekhuise (glasgeboue beteken om gedurende die winter warm te bly vir die groei van plante) werk hoofsaaklik deur die konveksie te verhinder (kookbewegings van die lug wat deur die son verwarm word deur die grond binne die kweekhuis), eerder as om die sonlig agter die glas vas te vang. Stralende strikke doen dra by tot die werking van 'n tuinkas, maar slegs tot 'n fraksie van die totale verwarming in 'n kweekhuis.


Hoe dik was die aarde se oeratmosfeer? - Sterrekunde

Saturnus se grootste satelliet (van 60 wat Saturnus wentel) is die geheimsinnige wêreld genaamd Titan. Dit het 'n effens groter deursnee (5150 km), digtheid en massa as Callisto. Op 1,22 miljoen kilometer van Saturnus neem dit 15,9 dae om Saturnus te wentel. Met 'n digtheid van 1,881X water, Titan is waarskynlik half rots, half ys. Noukeurige waarnemings van hoe die Cassini-ruimtetuig in Titan se swaartekragveld beweeg het, het getoon dat Titan se binnekant slegs gedeeltelik gedifferensieer is (soos Callisto). Onder die bevrore oppervlak kan 'n interne oseaan van vloeibare water (of water-ammoniakmengsel) tussen twee dik yslae rondom 'n rots-ysmengselkern wees.

Wat spesiaal aan Titan is, is dat dit 'n dik atmosfeer het met 'n oppervlakte lugdruk wat ongeveer 1,5 keer dikker is as die aarde. Alhoewel die massa van Titan selfs kleiner is as die van Mars, is dit so koud (net 95 Kelvin) dat dit sy oorspronklike atmosfeer kon vashou. Die atmosfeer is gemaak van koue molekulêre stikstof (95%) en metaan (ongeveer 5%). Ander organiese molekules is in die atmosfeer opgespoor. Hulle word gevorm uit ultraviolet sonlig en hoë-energie-deeltjies wat versnel word deur Saturnus se magnetiese veld wat in wisselwerking is met die atmosferiese stikstof en metaan. Die molekules van stikstof en metaan word uitmekaar gesplitste (fotodissosiasie) en die atome herkombineer om 'n dik waaslaag van meestal etaan te maak wat ons sig op die oppervlak in sigbare lig blokkeer. Wanneer die druppels van die organiese molekules groot genoeg word, reën dit na die oppervlak as baie donker neerslae van vloeibare metaan en etaan. Daar word vermoed dat metaan wat onder die oppervlak opborrel, die metaan wat verlore gaan in sy atmosfeer as gevolg van fotodissosiasie aanvul. Die foto van Titan, Triton en die Maan aan die einde van hierdie onderafdeling toon wazige Titan soos gesien in sigbare golflengtes vanaf die Voyager-ruimtetuig. Ongelukkig was Voyager se kameras presies ingestel op die verkeerde golflengtes sodat dit nie deur die waaslaag kan loer nie. Daarom was al wat hy gesien het, 'n oranje fuzz-bal.

Titan se brousel van organiese verbindings is waarskynlik soos die vroeë aarde se chemie. Die baie koue temperature het dan moontlik 'n rekord bewaar van hoe die vroeë aarde was voordat die lewe ontstaan ​​het. Hierdie moontlikheid en die moontlikheid dat mere of oseane van metaan en etaan verborge is onder 'n waas van organiese verbindings, het Titan die spesiale onderwerp gemaak van 'n Saturnus-wentelmissie om die Voyager-vlieggroep te volg. Die Cassini-ruimtetuig het 13 jaar lank om Saturnus gewentel en deur sy talle mane gevlieg, waaronder meer as 100 geteikende vlieëvliegte van Titan. Met behulp van infrarooi golflengtes en radar kon Cassini deur die waasagtige atmosfeer loer. Die onderstaande foto is 'n mosaïek van 16 beelde wat geneem is op infrarooi golflengtes wat van die oppervlak af kom en maklik deur die atmosfeer na Cassini se kamera beweeg.

Cassini het daarin geslaag om deeltjies van die boonste vlakke van Titan se atmosfeer (baie honderde kilometers bokant die oppervlak) te monster en het gevind dat daar spore van suurstof in die boonste atmosfeer van Titan was, waarskynlik as gevolg van die fotodissosiasie van water wat uit Enceladus (sien hieronder) in waterstof en suurstof . Die teenwoordigheid van spoorhoeveelhede suurstof maak dit moontlik om 'n groter verskeidenheid chemiese verbindings met die sonlig te vervaardig as net stikstof en metaan alleen. Wetenskaplikes wat die toestande van die boonste atmosfeer van Titan simuleer deur eenvoudige verbindings onder baie lae digthede saam te meng en met verskillende golflengte ligbande te bad, kon komplekse organiese verbindings skep, en 'n eksperiment het in Oktober 2010 gerapporteer (sien ook die LPL-kolligartikel. of die UA-nuusvrystelling) het al vyf die nukleotiedbasisse van die lewe (adenien, sitosien, urasiel, timien en guanien) en twee aminosure (glisien en alanien) geproduseer wanneer 'n mengsel van molekulêre stikstof, metaan en koolstofmonoksied onderwerp is na mikrogolwe. Vroeë Aarde met slegs spoorhoeveelhede suurstof in sy atmosfeer het moontlik die eerste nukleotiede en aminosure op dieselfde manier geproduseer.

Die montage hieronder bevat 'n radarkaart van die mere naby die noordpool van Titan. Hulle is gevul met vloeibare etaan en metaan en word gevoed deur ondergrondse insypeling en reënval. As u baie soos mere op die aarde lyk, sien u baaie, eilande en sytakke. Die groot meer aan die bokant van die radarkaart is groter as die Lake Superior op aarde. Kraken Mare, waarvan 'n klein gedeelte links onder op die kaart sigbaar is, is so groot soos die Kaspiese See op die aarde. Daar is ook mere naby die suidpool van Titan. [Gegewens wat gebruik word om die montage te skep: 939 nm beeld, 5 mikron glansbeeld en radarbeeld.]


Titan, Triton en ons maan op dieselfde skaal.

Enceladus

Enceladus is die vierde grootste maan van Saturnus met 'n deursnee van 504 km. Dit word voor die veel groter Titan getoon op die foto links van Cassini. Enceladus wentel 238 000 kilometer van Saturnus binne 1,37 dae. Ten spyte van die klein grootte, is Enceladus 'n maan van groot belang, want hy het die hoogste albedo van enige groot maan (1.0) en is geologies aktief. Getyverwarming lewer slegs 'n klein hoeveelheid (ongeveer 1 / 5de) van die interne hitte vir hierdie maan. Simulasies toon dat as Enceladus 'n effense wankeling tussen 0,75 en 2 grade het, kan die wankeling ongeveer vyf keer meer hitte opwek as getyverhitting en dit op die waargeneemde plekke met die grootste hitte in die splete in die suidelike halfrond produseer. . Geologiese aktiwiteit word aangehelp deurdat Enceladus meestal ys is — die digtheid daarvan is 1,61X water. Onthou dat ys teen laer temperature kan vervorm en smelt as silikaat en metaalgesteentes.

Enceladus het geisers wat water (damp en ys) uit sy suidpool spuit wat na 'n groot oseaan vloeibare water onder sy ysige, spieëlagtige oppervlak wys. Die geisers kan gesien word as een aan die ander kant van Enceladus terugkyk na die son. Die klein deeltjies strooi die sonlig vorentoe na die kyker. Geysermateriaal kan Enceladus ontsnap en deel word van die E-ring van Saturnus. Enceladus se aktiwiteit is blykbaar gelokaliseer in die suidelike halfrond. Die noordelike halfrond het baie meer kraters. By die monsterneming van die geisermateriaal is soute (natriumchloried en kaliumchloried) en karbonate in die water gemeng. Dit beteken dat die vloeibare waterlaag in kontak is met die rotsagtige kern in plaas daarvan dat dit tussen yslae ingedruk is. As daar 'n oseaan onder die ysige oppervlak is, moet Enceladus 'n ander plek wees om na Europa te soek?

In hierdie beeld hierbo geneem in November 2009, skiet meer as 30 individuele stralers waterdamp en ys honderde kilometers van die suidpoolstreek af op.

Die suidpoolstreek van Enceladus is 'n sterk kontras van die streke verder noord in die regterbeeld. In hierdie verbeterde kleurweergawe val die blou & quottiger strepe en quot op. Die & quottiger strepe & quot is skeure wat ysige deeltjies, waterdamp en organiese verbindings spuit.

Triton

Triton het baie swart strepe op die oppervlak wat kan lei van vulkaniese uitlaat van stikstof wat verhit word tot 'n gasvormige toestand, ondanks die baie lae temperature deur hoë interne druk. Die stikstoffonteine ​​is ongeveer 8 kilometer hoog en beweeg dan parallel met die oppervlak deur winde in die boonste gedeelte van sy dun atmosfeer. Nog 'n ongewone ding aan Triton is sy sterk skuins baan (met betrekking tot Neptunus se ewenaar). Die sirkelvormige baan is retrograde (agtertoe), wat beteken dat die baan besig is om te verval --- Triton draai in Neptunus in. Triton se vreemde baan en die baie elliptiese baan van Neptunus se ander groot maan, Nereid, lei tot die voorstel dat Triton deur Neptunus gevange geneem is toe Triton te naby daaraan verbygaan. As dit nie vasgelê is nie, is Triton beslis geraak deur iets wat naby die Neptunusstelsel oorgaan.


Die Miller-Urey-eksperiment

In 1953 het Amerikaanse wetenskaplikes Stanley Miller en Harold Urey die teorie getoets. Hulle het die atmosferiese gasse saamgevoeg in die hoeveelhede wat vermoedelik die vroeë aarde se atmosfeer bevat. Daarna het hulle 'n oseaan in 'n geslote apparaat gesimuleer.

Met konstante weerligskokke wat deur elektriese vonke gesimuleer is, kon hulle organiese verbindings skep, insluitend aminosure. In werklikheid het byna 15 persent van die koolstof in die gemodelleerde atmosfeer binne slegs 'n week in verskillende organiese boustene verander. Dit lyk asof hierdie baanbrekende eksperiment bewys dat die lewe op aarde spontaan uit nie-organiese bestanddele kon gevorm het.


Aarde se vroeë atmosfeer: 'n opdatering

Wetenskaplikes van die NAI & # 8217; s New York Sentrum vir Astrobiologie aan die Rensselaer Polytechnic Institute het die oudste minerale op aarde gebruik om die atmosferiese toestande op aarde baie gou na sy geboorte te rekonstrueer. Die bevindings, wat in die huidige uitgawe van Nature verskyn, is die eerste direkte bewys van hoe die antieke atmosfeer van die planeet was kort na die vorming daarvan, en daag jare se navorsing direk uit oor die soort atmosfeer waaruit lewe op die planeet ontstaan ​​het. .

Die wetenskaplikes wys dat die atmosfeer van die aarde net 500 miljoen jaar na die skepping daarvan nie 'n metaan-gevulde woesteny was soos voorheen voorgestel nie, maar eerder baie nader aan die omstandighede van ons huidige atmosfeer. Die bevindings, in 'n referaat getiteld "Die oksidasietoestand van Hadean-magmas en implikasies vir die vroeë aarde se atmosfeer", het gevolge vir ons begrip van hoe en wanneer die lewe op hierdie planeet begin het en elders in die heelal kan begin.

Wetenskaplikes het al dekades lank geglo dat die atmosfeer van die vroeë aarde baie verminder het, wat beteken dat suurstof baie beperk was. Sulke suurstofarm toestande sou gelei het tot 'n atmosfeer gevul met skadelike metaan, koolstofmonoksied, waterstofsulfied en ammoniak. Tot op hede is daar nog steeds teorieë en studies oor hoe die lewe op aarde uit hierdie dodelike atmosfeer-cocktail gebou is.

Nou draai wetenskaplikes van Rensselaer hierdie atmosferiese aannames op hul koppe met bevindings wat bewys dat die toestande op die vroeë aarde eenvoudig nie bevorderlik was vir die vorming van hierdie soort atmosfeer nie, maar eerder vir 'n atmosfeer wat oorheers word deur die meer suurstofryke verbindings wat binne ons huidige atmosfeer - insluitend water, koolstofdioksied en swaweldioksied.

"Ons kan nou met sekerheid sê dat baie wetenskaplikes wat die oorsprong van die lewe op aarde bestudeer, bloot die verkeerde atmosfeer gekies het," het Bruce Watson, professor in wetenskap by Rensselaer, gesê.

Die bevindings berus op die algemene teorie dat die aarde se atmosfeer gevorm word deur gasse wat vrygestel is van vulkaniese aktiwiteit op die oppervlak. Vandag, soos gedurende die vroegste dae van die aarde, bevat magma wat diep in die aarde vloei opgeloste gasse. Wanneer die magma die oppervlak nader, word die gasse in die omringende lug vrygestel.

"Die meeste wetenskaplikes sou redeneer dat hierdie ontgassing van magma die belangrikste inset in die atmosfeer was," het Watson gesê. 'Om die aard van die atmosfeer' aan die begin 'te verstaan, moes ons bepaal watter gasspesies in die magmas was wat die atmosfeer voorsien.'

Namate magma die aarde se oppervlak nader, bars dit uit of stop dit in die kors, waar dit met omliggende rotse in wisselwerking tree, afkoel en kristalliseer tot vaste rots. Hierdie bevrore magmas en die elemente wat hulle bevat, kan letterlike mylpale in die geskiedenis van die aarde wees.

Een belangrike mylpaal is sirkon. Anders as ander materiale wat met verloop van tyd deur erosie en subduksie vernietig word, is sekere sirkone amper so oud soos die aarde self. As sodanig kan sirkone letterlik die hele geskiedenis van die planeet vertel - as u die regte vrae het om te vra.

Die wetenskaplikes het probeer om die oksidasievlakke van die magmas wat hierdie antieke sirkone gevorm het, te bepaal om vir die eerste keer ooit te bepaal hoe geoksideerd die gasse was wat vroeg in die Aarde se geskiedenis vrygestel is. Die begrip van die vlak van oksidasie kan die verskil tussen nare moerasgas en die mengsel van waterdamp en koolstofdioksied veroorsaak, waaraan ons tans so gewoond is, volgens die hoofskrywer Dustin Trail, 'n nadoktorale navorser in die Sentrum vir Astrobiologie.

"Deur die oksidasietoestand van die magmas wat sirkon geskep het, te bepaal, kon ons dan bepaal watter soorte gasse uiteindelik in die atmosfeer sou beweeg," het Trail gesê.

Om hierdie roete te doen, het Watson en hul kollega, die postdoktorale navorser Nicholas Tailby, die vorming van sirkone in die laboratorium op verskillende oksidasievlakke herskep. Hulle het letterlik lawa in die laboratorium geskep. Hierdie prosedure het gelei tot die skepping van 'n oksidasiemeter wat dan met die natuurlike sirkone kon vergelyk word.

Tydens hierdie proses het hulle gekyk na konsentrasies van 'n seldsame aardmetaal genaamd cerium in die sirkons. Cerium is 'n belangrike oksidasiemeter omdat dit in twee oksidasietoestande voorkom, waarvan die een meer geoksideer is as die ander. Hoe hoër die konsentrasies van die meer geoksideerde tipe cerium in sirkon, hoe meer geoksideer is die atmosfeer waarskynlik na die vorming daarvan.

Die kalibrasies openbaar 'n atmosfeer met 'n oksidasietoestand nader aan die huidige toestande. Die bevindings bied 'n belangrike vertrekpunt vir toekomstige navorsing oor die oorsprong van lewe op aarde.

"Ons planeet is die verhoog waarop die hele lewe gespeel het," het Watson gesê. 'Ons kan nie eers oor die lewe op aarde begin praat voordat ons weet wat die stadium is nie. En suurstoftoestande was van uiterste belang vanweë die uitwerking daarvan op die tipes organiese molekules wat gevorm kan word. '

Ondanks die atmosfeer wat die lewe tans inasem, leef en floreer, word ons huidige geoksideerde atmosfeer nie tans 'n goeie beginpunt vir die lewe verstaan ​​nie. Metaan en sy eweknieë met suurstof het baie meer biologiese potensiaal om van anorganiese verbindings na lewensondersteunende aminosure en DNA te spring. As sodanig dink Watson dat die ontdekking van sy groep die teorieë kan versterk dat die boublokke vir die lewe miskien nie op aarde geskep is nie, maar van elders in die sterrestelsel afgelewer is.

Die resultate stry egter nie in stryd met bestaande teorieë oor die lewensreis van anaërobiese na aërobiese organismes nie. Die resultate kwantifiseer die aard van gasmolekules wat koolstof, waterstof en swael bevat in die vroegste atmosfeer, maar hulle werp geen lig op die veel later styging van vrye suurstof in die lug nie. Daar was volgens Trail nog 'n beduidende hoeveelheid tyd vir die opbou van suurstof in die atmosfeer deur middel van biologiese meganismes.

Meld u aan om die nuutste nuus, gebeure en geleenthede van die NASA Astrobiologie-program te kry.


Aarde se oeratmosfeer

Wel, een manier om dit te vertel, is deur 'n element te meet wat nie verander nie. Dit wil sê, meet 'n element wat te swaar is om van die aarde af te ontsnap sodat dit nêrens heen gaan nie en met niks reageer nie, sodat dit nie na 'n ander vorm verander nie en wegkruip vir sig. Een so 'n element is 20 Ne (Neon). Dit het nie ontsnap nie en verander nie in iets anders nie. Wat hier is, is wat nog altyd hier was. Wetenskaplikes het drie dinge gemeet aan die hoeveelheid 20 Ne in die atmosfeer van vandag, die hoeveelheid stikstof in die atmosfeer van die Aarde sowel as in die Son. As die aarde nog sy oorspronklike atmosfeer het, sal die balans van die hoeveelheid stikstof tot die hoeveelheid neon in die aarde se atmosfeer dieselfde wees as die van die son, naamlik 'kosmiese' hoeveelhede. Wat hulle uit hierdie metings geleer het, is dat die hoeveelheid stikstof in vergelyking met die hoeveelheid Neon in die aarde 10.000 meer is as wat dit behoort te wees! Dit beteken dat al die ekstra stikstof in die aarde se atmosfeer nuut is en êrens vandaan moes kom. Boonop sal die atmosfeer met klein planete soos die Aarde, Mars en Venus uiteindelik wegdryf, tensy dit op die een of ander manier aangevul word. Wetenskaplikes noem die nuwe atmosfeer 'n sekondêre atmosfeer, en hulle dink dat al die nuwe gasse van vulkane afkomstig is. Dit dui daarop dat die atmosfeer ten minste met die aarde voortdurend aangevul word deur vulkaniese aktiwiteit.


Aarde se atmosfeer in konteks

Ons begrip van hoe planetêre atmosfeer ontwikkel, het wetenskaplikes gehelp om nou ander planete te bestudeer. Inligting wat deur die Curiosity-rover versamel is, dui byvoorbeeld daarop dat Mars eens 'n veel dikker atmosfeer gehad het, maar die grootste deel daarvan amper 4 miljard jaar gelede verloor het (Mahaffy et al., 2013). Wetenskaplikes van NASA het dit afgelei deur die oorvloed en isotope van argon in die Mars-atmosfeer te bestudeer, net soos Aston en Brown die neon op aarde bestudeer het.

Verder het sterrekundiges Titan begin ondersoek, 'n maan wat om Saturnus wentel en 'n dik, stikstofryke atmosfeer het. Wetenskaplikes dink dat dit 'n soortgelyke samestelling kan hê as die sekondêre atmosfeer wat die aarde voor die evolusie van die lewe sou gehad het. Dit illustreer hoe die bestudering van planeetatmosfere steeds ons eie planeet sowel as ander liggame in die sonnestelsel moet ontleed, en hoe die kennis wat ons opdoen ons begrip van albei verbeter.

Opsomming

Hierdie module kyk na hoe die aarde se atmosfeer verander het sedert die planeet ontstaan ​​het. Begin met leidrade wat deur neongas verskaf word, volg die module hoe wetenskaplikes die verhaal van die Aarde se atmosfeer saamgevoeg het. Tegnieke word beskryf vir die bepaling van die konsentrasie van elemente wat op die aarde voorkom, sowel as dié op planete en sterre wat te ver is om wetenskaplikes in staat te stel om monsters te versamel.

Belangrike konsepte

Die vroeë atmosfeer van die aarde het 'n ander samestelling gehad as die moderne atmosfeer.

Die aarde se moderne atmosfeer het oor miljarde jare ontwikkel as gevolg van baie verskillende geologiese prosesse.

Ons kennis oor die oer-atmosfeer van die Aarde is afkomstig van die bestudering van die atmosfeer van ander planete en die samestelling van sterre, asook leidrade uit die rotsrekord.


Struktuur van die atmosfeer

Die struktuur van die atmosfeer word in [skakel] geïllustreer. Die grootste deel van die atmosfeer is gekonsentreer naby die oppervlak van die aarde, binne ongeveer die onderste tien kilometer waar wolke vorm en vliegtuie vlieg. Binne hierdie streek - genoem die troposfeer—Warm lug, verhit deur die oppervlak, styg op en word vervang deur dalende strome koeler lug. Dit is 'n voorbeeld van konveksie. Hierdie sirkulasie genereer wolke en wind. Binne die troposfeer, daal temperatuur vinnig met toenemende hoogte tot waardes naby 50 ° C onder vriespunt aan die boonste grens, waar die stratosfeer begin. Meeste van die stratosfeer, wat tot ongeveer 50 kilometer bo die oppervlak strek, is koud en vry van wolke.

Struktuur van die Aarde se atmosfeer. Hoogte verhoog aan die linkerkant van die diagram, en die name van die verskillende atmosferiese lae word regs getoon. In die boonste ionosfeer kan ultravioletstraling van die son elektrone van hul atome verwyder en die atmosfeer laat ioniseer. Die geboë rooi lyn toon die temperatuur aan (sien die skaal op die x-as).

Naby die top van die stratosfeer is 'n laag van osoon (O3), 'n swaar vorm van suurstof met drie atome per molekule in plaas van die gewone twee. Omdat osoon is 'n goeie absorbeerder van ultravioletlig, dit beskerm die oppervlak van sommige van die Son se gevaarlike ultravioletstraling, wat dit moontlik maak om lewe op aarde te kan bestaan. Die opbreek van osoon voeg hitte by die stratosfeer, om die dalende temperatuurneiging in die Verenigde State om te keer troposfeer. Omdat osoon noodsaaklik is vir ons voortbestaan, het ons met regverdige kommer gereageer op bewyse wat in die 1980's atmosferies was osoon is vernietig deur menslike aktiwiteite. Volgens internasionale ooreenkoms is die produksie van industriële chemikalieë wat veroorsaak osoon uitputting, wat chloorfluorkoolstowwe of CFK's genoem word, is uitgefaseer. As gevolg daarvan, osoon verlies het opgehou en die & # 8220osoon gat & # 8221 oor die Antarktika krimp geleidelik. Dit is 'n voorbeeld van hoe gesamentlike internasionale optrede kan help om die bewoonbaarheid van die aarde te handhaaf.

Op 'n hoogte van meer as 100 kilometer is die atmosfeer so dun dat satelliete in 'n wentelbaan met baie min wrywing daardeur kan gaan. Baie van die atome word geïoniseer deur die verlies van 'n elektron, en hierdie streek word dikwels die ionosfeer genoem. Op hierdie hoogtes kan individuele atome soms van die gravitasieveld van die aarde ontsnap. Daar is 'n deurlopende, stadige lekkasie van atmosfeer - veral van liggewigatome, wat vinniger beweeg as swaar. Die aarde se atmosfeer kan byvoorbeeld nie lank waterstof of helium hou wat in die ruimte ontsnap nie. Die aarde is nie die enigste planeet wat atmosfeerlekkasie ervaar nie. Atmosferiese lekkasie het ook die dun atmosfeer van Mars geskep. Venus se droë atmosfeer het ontwikkel omdat sy nabyheid aan die son verdamp het en enige water gedissosieer het, met die komponentgasse wat in die ruimte verlore gegaan het.


Wie het vir Venus gevra?

Van al die rotsagtige wêrelde in die sonnestelsel neem Venus die koek - en het dan nog 'n bietjie. Die atmosfeer is verstik, giftig dik. Op die oppervlak is die lug byna honderd keer digter as op aarde, wat 'seespieël' op Venus die druk gelykstaande is aan 'n oorverswakkende 900 meter onder die water.

Die kilometers op meedoënlose kilometers lug bokant Venus vang hitte vas, 'n weghol kweekhuiseffek in volle blom. Dit maak die oppervlak so warm dat dit daar warmer is as op Mercurius, ondanks laasgenoemde planeet wat nader aan die son sit.

Wil u lood smelt? Laat net 'n loodbalk op die oppervlak van Venus sit en wag. Die atmosfeer sal die res van die werk doen.

Om hierdie helse nagmerrie van 'n planeet nog erger te maak (want waarom nie), bied die atmosfeer van Venus 'n aansienlike hoeveelheid swaelsuur. Die suur vorm wolke in die boonste atmosfeer, en daaronder 'n mistige waas van ertjiesop voordat dit kondenseer tot suurreën.

Maar daardie suurreën haal nie eers die oppervlak nie: die temperature en druk verdamp dit vinnig voordat dit die grond raak.

Is Venus nare? Jy wed. Is dit spesiaal? Wel, dit is beslis enig in sy soort.


Super-Aarde 55 kan 'n dik, aardagtige atmosfeer hê

Volgens 'n studie deur navorsers van NASA se Jet Propulsion Laboratory (JPL), Caltech, en die Universiteit van Washington, het 'n warm, rotsagtige eksoplaneet genaamd 55 Cancri e 'n atmosfeer wat dikker is as die aarde s'n. Kalifornië, Berkeley.

Die indruk van hierdie kunstenaar toon die super-Aarde 55 Cancri e wat wentel om die Sonagtige ster 55 Cancri A. Beeldkrediet: NASA / JPL-Caltech.

55 Cancri e is een van vyf planete wat om die Sonagtige ster 55 Cancri A wentel, wat 40 ligjaar verder geleë is, maar tog met die blote oog sigbaar is in die konstellasie van Kanker.

Hierdie planeet is in 2004 ontdek en het 'n radius van twee keer die aarde, en 'n massa van 8 keer groter, wat dit 'n sogenaamde super-aarde maak.

55 Cancri e wentel elke 18 uur sy gasheer op 'n afstand van 0,015 AU & # 8212 ongeveer 25 keer nader as wat Mercurius aan ons Son is.

Die planeet is ook getyd gesluit, wat beteken dat dit nie roteer soos die aarde nie & # 8212, maar daar is 'n permanente 'dag'-en 'n' nag-kant.

Op grond van 'n 2016-studie wat data van die NASA se Spitzer-ruimteteleskoop gebruik het, het sterrekundiges bespiegel dat lawa vrylik in mere aan die sterligte kant sou vloei en verhard sou word deur die ewige duisternis.

Die lawa op die dag sou die bestraling van die moederster weerspieël, wat bydra tot die algehele waargenome temperatuur van die planeet.

'N Dieper analise van dieselfde Spitzer-data bevind 55 Cancri e het waarskynlik 'n atmosfeer waarvan die bestanddele soortgelyk aan dié van die aarde se atmosfeer kan wees, maar dikker.

Lavameere wat direk blootgestel word aan die ruimte sonder 'n atmosfeer, kan plaaslike warm kolle van hoë temperature skep, en dit is dus nie die beste verklaring vir die Spitzer-waarnemings nie.

'As daar lawa op hierdie planeet is, moet dit die hele oppervlak bedek. Maar die lawa sou vir ons weggesteek word deur die dik atmosfeer, 'het JPL / Caltech-sterrekundige dr. Renyu Hu gesê.

Dr Hu en dr. Isabel Angelo van JPL en die Universiteit van Kalifornië, Berkeley, vind 'n verbeterde model van hoe energie deur die planeet sou stroom en weer in die ruimte sou uitstraal dat die nagkant van die planeet nie so koel is soos voorheen nie. gedink.

Die 'koue' kant van 55 Cancri e is steeds aardig volgens die aardse standaarde, met 'n gemiddeld van 2.400 tot 2.600 grade Fahrenheit (1.300 tot 1.400 grade Celsius), en die warm kant is gemiddeld 4.200 grade Celsius (2.300 grade Celsius).

Die verskil tussen die warm en koue kante sou ekstremer moes wees as daar geen atmosfeer was nie.

“Wetenskaplikes het daaroor gepraat of hierdie planeet 'n atmosfeer soos die Aarde en Venus het, of net 'n rotsagtige kern en geen atmosfeer soos Mercurius nie. Die saak vir 'n atmosfeer is nou sterker as ooit, 'het dr. Hu gesê.

"Die atmosfeer van hierdie geheimsinnige planeet kan stikstof, water en selfs suurstof en # 8212-molekules bevat wat ook in ons atmosfeer voorkom, maar met baie hoër temperature regdeur," het die skrywers gesê.

"Die digtheid van die planeet is ook soortgelyk aan die aarde, wat daarop dui dat dit ook rotsagtig is."

'Die intense hitte van die gasheerster sou egter te groot wees om die lewe te onderhou en sou nie vloeibare water kon onderhou nie.'

Isabel Angelo & amp; Renyu Hu. 2017. A Case for an Atmosphere on Super-Earth 55 Cancri e. AJ, in pers arXiv: 1710.03342