地球の表面のすぐ上の大気は、地球上の生命の存在に不可欠なガスの層です。結局のところ、そこにはすべての生き物が呼吸する空気が含まれています。さらに、ここは温室効果などの気候現象やプロセスが発生する場所です。
- 地球は私たちが思っているよりも早く酸素が枯渇してしまうようです
- 初期の地球の大気は、現在の金星の大気と同じくらい有毒だった可能性があります
大気は5つの層で構成されています。
- 対流圏
- 成層圏
- 中間圏
- 熱圏
- 外気圏
しかし、このガス層は常に同じであるわけではありません。 FreeGameGuide は、それがどのように出現し、今日の姿になるまでに変化したかを説明します。次に、大気の層とその特徴について学びます。
大気の形成と進化
地球の大気は、約 45 億年前に地球が形成されて以来、大きく変化しました。惑星は、若い星の周りを回る雲の中にガスや塵がゆっくりと蓄積することで形成され、地球の大気の初期組成は惑星形成のプロセス自体と密接に関連しています。
惑星が形成される際、大気を形成するために捕らえられるガスは、その重力とそれらのガスの移動速度に依存します。地球の最初の大気は、おそらく主に太陽系星雲に存在する主なガスである水素と、メタン、アンモニア、水蒸気で構成されていたと考えられます。しかし、水素分子は非常に高速で移動するため、すぐに地球の大気圏を離れます。より大きな重力の影響を受ける重い分子は逃げることができません。
その後数百万年にわたり、地球の表面が冷えるにつれて、激しい火山活動が始まりました。火山活動によって放出されたガスは大気の一部になりました。このとき、窒素と二酸化炭素が多くなります。また、この期間中に、水蒸気が凝縮し始め、液体の形で表面に蓄積します。
酸素が到着すると
私たちが今日呼吸している酸素は、大気中に大きく現れるまでに数十億年かかりました。このガスが放出され始めたのは、生存するためにこのガスを必要としない原始的な生命体からでした。
約 6 億年前、大気の約 5% は酸素でしたが、その存在により、現在では新たな生命体の出現が可能になっています。この蓄積は、3 億年前の地球の大気中のこのガスの最大約 35% まで続きます。次の 1,000 万年にわたって、この値は再び低下し、21% 付近で安定しますが、この値は現在でも維持されています。
大気中には、酸素に加えて、約 78% の窒素も含まれています。その組成の残りの部分には、アルゴン、二酸化炭素、その他多くのガスがはるかに少量含まれています。
大気の歴史と構成を理解したら、そのさまざまな層について学びましょう。
大気の層
科学者は、高度による温度変化に応じて、大気を 5 つの層に分けています。もう 1 つの変数はガスの濃度で、地表から離れるにつれて減少します。大気の総質量のうち約 90% は 16 キロメートル未満にあります。
対流圏
地面に最も近い層は対流圏であり、生物が呼吸し、雨、風、ひょうなどの気象に関連する現象が発生する場所です。地上約 17 キロメートルまで広がるこの層では、高度が上がるにつれて温度が直線的に低下します。
成層圏
2 つ目は、太陽の最も危険な紫外線の侵入を防ぐオゾン層がある場所です。この元素の存在により、成層圏の温度プロファイルは対流圏とは逆になり、上に行くにつれて温度が上昇します。この層は高度 50 キロメートルに達し、ジェット機が飛行する場所です。
中間圏
中間圏は再び温度低下を示し、地表から約80キロメートルの温度の上限は-100℃に達します。空気は非常に希薄ですが、そこに存在する分子が隕石の地表への到達を防ぐ役割を果たしています。中間圏の空気との摩擦により、この層でも分解が起こります。
熱圏
80キロメートル以上は熱圏です。この層では温度が急速に上昇し、約 1,500 °C に達します。太陽活動によるイオンが大量に集中しており、オーロラが発生するのはこの層です。その長さは可変で、太陽が非常に活発な時期には高度 800 キロメートルに達します。国際宇宙ステーションも、地表から約 400 キロメートルの熱圏にあります。
外気圏
大気の最後の層である外気圏には、明確な上限がありません。それは主に非常に低濃度の水素とヘリウムで構成されており、熱圏とともにいわゆる電離層を形成しています。
