אסטרונומיה

היווצרות אוויר

היווצרות אוויר

דעתם של האסטרונומים היא כי כוכבי הלכת נולדו ממערבולות של גז ואבק, שהיוו בדרך כלל על ידי האלמנטים השונים הקיימים, בפרופורציות המתאימות לשפע הקוסמי שלהם. כ- 90 אחוז מהאטומים היו מימן ועוד כ- 9 אחוז היו הליום. השאר כללו את כל שאר היסודות, בעיקר ניאון, חמצן, פחמן, חנקן, פחמן, גופרית, סיליקון, מגנזיום, ברזל ואלומיניום.

כדור הארץ האדום המוצק עצמו נולד מתערובת סלעית של סיליקטים וגולפידים של מגנזיום, ברזל ואלומיניום, שמולקולותיהם הוחזקו היטב על ידי כוחות כימיים. עודף הברזל שקע לאט דרך הסלע ויצר גרעין מתכת ליבון.

במהלך תהליך אגרומציה זה, החומר המוצק של כדור הארץ לכד סדרה של חומרים גזים ושמר אותם בפתחים שנותרו בין החלקיקים המוצקים או באמצעות קשרים כימיים חלשים. גזים אלה יכילו בוודאי אטומים של הליום, ניאון וארגון, שלא שולבו עם כלום; אטומי מימן, אשר אוחדו זה עם זה בזוגות ויצרו מולקולות מימן (H2) או שהם שולבו עם אטומים אחרים: עם חמצן ליצירת מים (H2O), עם חנקן ליצירת אמוניה (NH3) או עם פחמן ליצירת מתאן (CH4).

ככל שהחומר של כוכב לכת זה הולם, ההשפעה המעיקה של לחץ ופעולה געשית אלימה עוד יותר גרמו גזים. מולקולות מימן ואטומי הליום וניאון, בהיותם קלים מכדי להישמר, ברחו במהירות.

האטמוספירה של כדור הארץ הוקמה על ידי מה שנשאר: אדי מים, אמוניה, מתאן וקצת ארגון. רוב אדי המים, אך לא כולם, התמצאו ויצרו אוקיינוס.

כזו היא כרגע סוג האווירה שיש לכוכבי לכת כמו יופיטר ושבתאי, אשר עם זאת גדולים מספיק כדי לשמור על מימן, הליום ונאון.

מצדו, אווירת כוכבי הלכת הפנימיים החלה להתפתח כימית. הקרניים האולטרה סגולות של השמש הסמוכה שברו את מולקולות אדי המים למימן וחמצן. מימן ברח, אך חמצן הצטבר ושילב עם אמוניה ומתאן. עם הראשון הוא יצר חנקן ומים; עם השנייה, פחמן דו חמצני ומים.

בהדרגה, האווירה של כוכבי הלכת הפנימיים עברה מתערובת של אמוניה ומתאן לתערובת של חנקן ופחמן דו חמצני. למאדים ולנוס יש כיום אטמוספרות המורכבות מחנקן ופחמן דו-חמצני, בעוד שכדור הארץ היה כנראה לפני מיליארדי שנים, כאשר החיים החלו להתעורר.

גם האווירה הזו יציבה. לאחר היווצרותם, הפעולה נוספת של קרניים אולטרה סגולות על אדי מים גורמת להצטברות חמצן חופשי (מולקולות הנוצרות על ידי שני אטומי חמצן, OR2). פעולה אולטרה סגולה עזה עוד יותר הופכת את החמצן לאוזון (עם שלושה אטומי חמצן למולקולה, OR3). האוזון סופג קרינה אולטרה סגולה ומשמש כחסם. הקרינה האולטרה-סגולה שמצליחה לחצות את שכבת האוזון באטמוספרה הגבוהה ולפרק את מולקולות המים שמתחת היא מאוד נדירה, מה שעוצר את ההתפתחות הכימית של האטמוספרה ... לפחות עד שמופיע משהו חדש.

ובכן, משהו חדש הופיע על פני כדור הארץ. זו הייתה התפתחות של קבוצת צורות חיים המסוגלות להשתמש באור גלוי לשבירת מולקולות המים. מכיוון ששכבת האוזון אינה מיירטת אור גלוי, תהליך זה (פוטוסינתזה) יכול להימשך ללא הגבלת זמן. באמצעות פוטוסינתזה נצרך פחמן דו חמצני ושוחרר חמצן.

כך, לפני 500 מיליון שנה, האטמוספירה החלה להפוך לתערובת של חנקן וחמצן, וזה מה שקיים כיום.

◄ הקודםהבא ►
מה יהיה סוף כדור הארץ?מהי השפעת החממה?