Съдържание
Докато отломките на слънчевите системи се сливаха в планетите, които сега обикалят Слънцето, повечето от най-леките газове образуваха кратка, тънка атмосфера около въртящата се топка от скали, превърнала се в Земята.
Оттогава атмосферата се промени и тя продължава да се нагажда към живота. Земните системи остават толкова динамични и днес, колкото през ранна земна история.
Атмосфера на Земята
Най-ранната атмосфера на Земята предхожда или може би съвпада с окончателното натрупване на материал, който сега формира планетата. Водород, хелий и водород-съдържащи съединения за кратко заобикалят образуващата се Земя.
Част от тези леки газове, оставащи от Слънцето, избягаха от гравитацията на Земята. Земята все още не е развила желязната си сърцевина, така че без защитно магнитно поле, слънчевият мощен слънчев вятър издул леките елементи, обграждащи прото-Земята.
Земята Втора атмосфера
Вторият слой газове, които са заобикаляли Земята, може да се нарече първата „истинска“ атмосфера на Земята. Въртящата се топка от разтопен материал, развита от остатъците от образуващата се слънчева система, се раздуха и разклати. Радиоактивно разпад, триене и остатъчна топлина поддържат Земята в разтопено състояние в продължение на половин милиард години.
През това време разликите в плътността накараха земните по-тежки елементи да потънат към Земята, развивайки ядра и по-леки елементи, да се издигнат към повърхността. Вулканичните изригвания отделят газове и започва формирането на атмосфера.
Земната атмосфера се образува от газовете, отделяни от постоянната вулканична активност. Газовата смес би била много подобна на състава, освободен по време на съвременни вулканични изригвания. Тези газове включват:
Липсата на ръжда в ранните богати на желязо скали показва, че няма свободен кислород сред газовете в ранната атмосфера на Земята.
Когато Земята се охлади и газовете се натрупаха, водната пара в крайна сметка започна да се кондензира в гъсти облаци и дъждовете започнаха. Този дъжд продължи милиони години, в крайна сметка формирайки първия океан на Земята. Океанът оттогава е неразделна част от историята на атмосферата.
Земята Трето образуване на атмосфера
Когато сравняваме ранната атмосфера на Земята с настоящата, основните разлики са очевидни. Но промяната от намаляваща атмосфера, отровна за повечето съвременни форми на живот, към настоящата атмосфера, богата на кислород, отне около 2 милиарда години, почти половината от живота на Земята.
Изкопаеми доказателства показват, че най-ранните форми на живот на Земята са били бактерии. Цианобактериите, които са бактерии, способни да фотосинтезират, и хемосинтетичните бактерии, намиращи се в дълбочинните отвори на морето, процъфтяват в изтощена от кислород атмосфера.
Тези видове бактерии могат да процъфтяват във втората атмосфера на Земята. Доказателствата показват, че те процъфтяват дълго време, щастливо преобразувайки въглероден диоксид в храна и отделяйки кислород като отпадъчен продукт.
В началото кислородът се комбинира с богати на желязо скали, образувайки първата ръжда в скалния запис. Но в крайна сметка освободеният кислород надхвърля способността на природата да компенсира. Цианобактериите постепенно замърсяват околната среда с кислород и предизвикват развитието на настоящата атмосфера на Земята.
Докато цианобактериите избиваха кислород, слънчевата светлина разграждаше амоняка в атмосферата. Амонякът се разлага на азот и водород. Азотът постепенно се натрупва в атмосферата, но водородът, подобно на първата атмосфера на Земята, постепенно избяга в космоса.
Земна токова атмосфера
Преди около 2 милиарда години настъпи преходът от вулканичната газова атмосфера към настоящата азотно-кислородна атмосфера. Съотношението кислород-въглероден диоксид се колебае през миналото, достигайки високо богат на кислород около 35 процента през периода Въглероден период (Преди 300-355 милиона години) и ниско съдържание на кислород от около 15 процента близо до края на Пермски период (Преди 250 милиона години).
Съвременната атмосфера съдържа около 78 процента азот, 21 процента кислород, 0,9 процента аргон и 0,1 процента други газове, включително водна пара и въглероден диоксид. Това съотношение, с някои колебания на съотношението кислород-въглероден диоксид, позволи развитието на живота на Земята.
Обратно, взаимодействията между фотосинтезиращите растения и респираторните животни поддържат текущото атмосферно съотношение на газовете.