Direkt über der Erdoberfläche ist die Atmosphäre eine Gasschicht, die für die Existenz des Lebens auf dem Planeten von grundlegender Bedeutung ist. Schließlich enthält es die Luft, die alle Lebewesen atmen. Darüber hinaus treten hier Klimaphänomene und Prozesse wie der Treibhauseffekt auf.
- Es sieht so aus, als würde der Erde der Sauerstoff schneller ausgehen, als wir dachten
- Die Atmosphäre der frühen Erde könnte genauso giftig gewesen sein wie die der Venus heute
Die Atmosphäre besteht aus 5 Schichten:
- Troposphäre
- Stratosphäre
- Mesosphäre
- Thermosphäre
- Exosphäre
Aber diese Gasschicht war nicht immer dieselbe. FreeGameGuide erzählt, wie es entstand und sich veränderte, bis es zu dem wurde, was es heute ist. Als nächstes erfahren Sie, was die Schichten der Atmosphäre sind und welche Eigenschaften sie haben.
Entstehung und Entwicklung der Atmosphäre
Die Erdatmosphäre hat sich seit der Entstehung des Planeten vor etwa 4,5 Milliarden Jahren stark verändert. Planeten entstehen durch die langsame Ansammlung von Gasen und Staub in der Wolke, die einen jungen Stern umkreist, und die anfängliche Zusammensetzung der Erdatmosphäre ist eng mit dem Prozess der Planetenentstehung selbst verknüpft.
Bei der Entstehung eines Planeten hängen die Gase, die er zur Bildung seiner Atmosphäre einfangen kann, von seiner Anziehungskraft und der Geschwindigkeit ab, mit der sich diese Gase bewegen. Die erste Erdatmosphäre bestand wahrscheinlich hauptsächlich aus Wasserstoff, dem Hauptgas im Sonnennebel, sowie Methan, Ammoniak und Wasserdampf. Da sich Wasserstoffmoleküle jedoch mit sehr hoher Geschwindigkeit bewegen, verlassen sie bald die Erdatmosphäre. Schwerere Moleküle, die einer stärkeren Anziehungskraft ausgesetzt sind, können nicht entkommen.
Im Laufe der nächsten Millionen Jahre begann mit der Abkühlung der Planetenoberfläche eine Periode intensiver vulkanischer Aktivität. Die durch den Vulkanismus freigesetzten Gase gelangten in die Atmosphäre. Zu diesem Zeitpunkt sind Stickstoff und Kohlendioxid reichlich vorhanden. Außerdem beginnt in dieser Zeit Wasserdampf zu kondensieren und sich in flüssiger Form an der Oberfläche anzusammeln.
Wenn Sauerstoff ankommt
Es dauerte einige Milliarden Jahre, bis der Sauerstoff, den wir heute atmen, in nennenswertem Umfang in der Atmosphäre vorkam. Aus primitiven Lebensformen, die dieses Gas nicht zum Überleben brauchten, wurde es freigesetzt.
Vor etwa 600 Millionen Jahren bestand die Atmosphäre zu etwa 51 TP3T aus Sauerstoff, und seine Präsenz ermöglicht heute die Entstehung neuer Lebensformen. Diese Ansammlung setzt sich bis zu einem Maximum von etwa 351 TP3T dieses Gases in der Erdatmosphäre vor 300 Millionen Jahren fort. Im Laufe der nächsten 10 Millionen Jahre sinkt dieser Wert wieder, bis er sich bei etwa 21% stabilisiert – was auch heute noch vorhanden ist.
Neben Sauerstoff enthält die Atmosphäre auch etwa 781 TP3T Stickstoff. Der Rest seiner Zusammensetzung umfasst Gase wie Argon, Kohlendioxid und viele andere in viel geringeren Mengen.
Wenn Sie die Geschichte und Zusammensetzung der Atmosphäre kennen, ist es an der Zeit, mehr über ihre verschiedenen Schichten zu erfahren.
Die Schichten der Atmosphäre
Wissenschaftler unterteilen die Atmosphäre entsprechend der Temperaturschwankung mit der Höhe in fünf Schichten. Eine weitere Variable ist die Konzentration von Gasen, die abnimmt, je weiter wir uns von der Oberfläche entfernen: Etwa 90% der Gesamtmasse der Atmosphäre befinden sich unter 16 Kilometern.
Troposphäre
Die bodennächste Schicht ist die Troposphäre, in der Lebewesen atmen und in der meteorologische Klimaphänomene wie Regen, Wind und Hagel auftreten. In dieser Schicht, die bis etwa 17 Kilometer über dem Boden reicht, nimmt die Temperatur linear mit zunehmender Höhe ab.
Stratosphäre
Die zweite befindet sich dort, wo sich die Ozonschicht befindet, die dafür verantwortlich ist, das Eindringen der gefährlichsten ultravioletten Strahlen der Sonne zu verhindern. Aufgrund der Anwesenheit dieses Elements ist das Temperaturprofil in der Stratosphäre das Gegenteil des Temperaturprofils in der Troposphäre: Es nimmt mit zunehmender Höhe zu. Diese Schicht erreicht eine Höhe von 50 Kilometern und ist der Ort, an dem Düsenflugzeuge fliegen.
Mesosphäre
Die Mesosphäre zeigt erneut einen Temperaturrückgang und ihre Obergrenze, etwa 80 Kilometer von der Oberfläche entfernt, erreicht -100 ºC. Die Luft ist extrem verdünnt, aber die vorhandenen Moleküle sind dafür verantwortlich, dass Meteoriten nicht die Erdoberfläche erreichen. Ihre Reibung mit der Luft in der Mesosphäre führt dazu, dass sie auch in dieser Schicht zerfallen.
Thermosphäre
Oberhalb von 80 Kilometern herrscht die Thermosphäre. In dieser Schicht steigen die Temperaturen schnell an und erreichen etwa 1.500 °C. Es gibt eine große Konzentration von Ionen aus der Sonnenaktivität und in dieser Schicht treten Polarlichter auf. Seine Länge ist variabel und erreicht in Zeiten, in denen die Sonne sehr aktiv ist, eine Höhe von 800 Kilometern. Auch die Internationale Raumstation befindet sich in der Thermosphäre, etwa 400 Kilometer über der Erdoberfläche.
Exosphäre
Für die letzte Schicht der Atmosphäre, die Exosphäre, gibt es keine definierte Obergrenze. Es besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium in sehr geringen Konzentrationen und bildet zusammen mit der Thermosphäre die sogenannte Ionosphäre.
