Hogyan alakult ki a Föld légköre?

Kutatók szerint a Föld 4,6 milliárd évvel ezelőtt alakult ki. Az ősbolygó légköre hidrogénből, héliumból, metánból, ammóniából, vízgőzből és kén-hidrogénből állt, viszont ezek valamilyen folyamat útján elillantak a légkörből.

Több hipotézis is keletkezett az elsődleges légkör disszipációjával kapcsolatban:

• A Föld kialakulásával légkör is keletkezett, de egy kozmikus katasztrófa során elveszett
• Volt elsődleges légkör, de az elemek nagy szökési sebessége miatt a napszél kifújta

Az elsődleges légkör kozmikus eredetű volt, de elveszett. A jelenlegi légkörünk másodlagos (nem kozmikus eredetű).

A bolygó folyamatosan gravitációsan húzódott össze, belsejében megnőtt a nyomás, kialakult egy olvadt mag és beindult a vulkanizmus. A másodlagos légkörünk tehát a földi belső folyamatokból ered, egyrészt a vulkanizmus (szén-dioxid, nitrogén, kén, vízgőz, szén-monoxid) másrészt a radioaktív bomlás (argon (kálium bomlásterméke)) révén. A légkörünk ekkor főként nitrogén és kisebb mértékben szén-dioxid és vízgőz tartalmú lehetett.

Több mint százmillió év alatt a légkör fokozatosan lehűlt, ezért a vízgőz nagy része lecsapódott, kialakítva a felhőket, majd létrehozva az ősóceánokat, amibe aztán a szén-dioxid nagy része beoldódott. A tudósok úgy gondolják, hogy az élet kialakulásának kezdetén tiszta nitrogén légkörünk volt, amiben még nem volt oxigén. Az élet az óceánokban kezdődött és nagyon sok ideig csak a víz alatt volt lehetséges az élet.

Az élethez energiaforrás szükséges. Energiát a Nap tud biztosítani, de a sugárzással együtt jár az UV sugárzás is, ami a szerves molekulák közti kötéseket bontja. A víz védelmet biztosít az UV sugárzás ellen, de egy bizonyos mélység alatt nincs fény. Tehát az első élőlények az óceánok mélyén lévő vulkáni hőforrásokból nyertek energiát. Fotoszintézis révén oxigén jut a légkörbe, ami hosszú idő elteltével felkeveredik a sztratoszférába. Az oxigénből a napsugárzás hatására ózon keletkezik, ami mindent átenged csak az UV sugárzást nem.

Az oxigén nagy része 3.5 milliárd év – 2 milliárd év-ig arra volt elég, hogy leoxidálja a felszínt és csak ez után kezdődik meg az oxigén szintjének növekedése. 400 millió évvel ezelőtt stabilizálódik a szint és beáll 21%-ra a biológiai tevékenység hatására.

A mai életkörülmények fenntartásának érdekében az oxigénből nem lehetne se több se kevesebb. Ha kevesebb lenne akkor nem lenne elég a mostani bioszférának, ha nőne, mérgezést és tüzeket okozna. A bioszféra a saját életfeltételeihez igazítja a légköri anyagok mennyiségét, nem csak egy passzív szenvedő, hanem aktív szabályzó is.

lead kép: time.com