Astronomie

Luftbildung

Luftbildung

Nach Ansicht der Astronomen wurden die Planeten aus Strudeln von Gas und Staub geboren, die im Allgemeinen aus den verschiedenen vorhandenen Elementen in Anteilen bestehen, die ihrer kosmischen Fülle entsprechen. Ungefähr 90 Prozent der Atome waren Wasserstoff und weitere 9 Prozent waren Helium. Der Rest umfasste alle anderen Elemente, hauptsächlich Neon, Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Kohlenstoff, Schwefel, Silizium, Magnesium, Eisen und Aluminium.

Die feste Erdkugel selbst wurde aus einer felsigen Mischung von Silikaten und Sulfiden von Magnesium, Eisen und Aluminium geboren, deren Moleküle durch chemische Kräfte fest zusammengehalten wurden. Das überschüssige Eisen versank langsam im Gestein und bildete einen glühenden Metallkern.

Während dieses Agglomerationsprozesses fingen die Feststoffe der Erde eine Reihe gasförmiger Stoffe ein und hielten sie in den Öffnungen fest, die zwischen den festen Partikeln oder durch schwache chemische Bindungen verblieben. Diese Gase würden sicherlich Helium-, Neon- und Argonatome enthalten, die mit nichts kombiniert wurden. und Wasserstoffatome, die sich entweder paarweise zu Wasserstoffmolekülen verbinden (H2) oder sie wurden mit anderen Atomen kombiniert: mit Sauerstoff zu Wasser (H2O) mit Stickstoff zu Ammoniak (NH3) oder mit Kohlenstoff zu Methan (CH4).

Als das Material dieses aufkeimenden Planeten hämmerte, stießen der unterdrückende Druck und die noch heftigere Vulkanwirkung Gase aus. Wasserstoffmoleküle sowie Helium- und Neonatome, die zu leicht waren, um zurückgehalten zu werden, entkamen schnell.

Die Erdatmosphäre bestand aus Wasserdampf, Ammoniak, Methan und etwas Argon. Der größte Teil des Wasserdampfes, aber nicht alle, kondensierte und bildete einen Ozean.

Dies ist gegenwärtig die Art von Atmosphäre, die einige Planeten wie Jupiter und Saturn besitzen, die jedoch groß genug sind, um Wasserstoff, Helium und Neon zurückzuhalten.

Die Atmosphäre der inneren Planeten begann sich chemisch zu entwickeln. Die ultravioletten Strahlen der nahen Sonne zerlegten die Wasserdampfmoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff. Wasserstoff entkam, aber Sauerstoff sammelte sich an und verband sich mit Ammoniak und Methan. Beim ersten bildete es Stickstoff und Wasser; mit dem zweiten Kohlendioxid und Wasser.

Allmählich ging die Atmosphäre der inneren Planeten von einem Gemisch aus Ammoniak und Methan zu einem Gemisch aus Stickstoff und Kohlendioxid über. Mars und Venus haben heute Atmosphären aus Stickstoff und Kohlendioxid, während die Erde vor Milliarden von Jahren eine ähnliche Atmosphäre hatte, als das Leben zu entstehen begann.

Diese Atmosphäre ist auch stabil. Einmal gebildet, bewirkt die weitere Einwirkung ultravioletter Strahlen auf Wasserdampf, dass sich freier Sauerstoff ansammelt (Moleküle, die von zwei Sauerstoffatomen gebildet werden, OR2). Eine noch intensivere ultraviolette Wirkung wandelt diesen Sauerstoff in Ozon um (mit drei Sauerstoffatomen pro Molekül, OR3). Ozon absorbiert ultraviolette Strahlung und wirkt als Barriere. Die ultraviolette Strahlung, die es schafft, die Ozonschicht in der hohen Atmosphäre zu durchqueren und die Wassermoleküle darunter zu zersetzen, ist sehr gering, was die chemische Entwicklung der Atmosphäre aufhält, zumindest bis etwas Neues auftritt.

Nun, auf der Erde ist etwas Neues aufgetaucht. Es war die Entwicklung einer Gruppe von Lebensformen, die sichtbares Licht nutzen konnten, um die Wassermoleküle aufzubrechen. Da die Ozonschicht sichtbares Licht nicht abfängt, könnte dieser Prozess (Photosynthese) auf unbestimmte Zeit fortgesetzt werden. Durch die Photosynthese wurde Kohlendioxid verbraucht und Sauerstoff freigesetzt.

So begann sich die Atmosphäre vor 500 Millionen Jahren zu einer Mischung aus Stickstoff und Sauerstoff zu entwickeln, wie sie heute existiert.

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