初期の大気(原始大気):
* 火山性のアウトガス: 初期の地球は暑くて溶けた惑星でした。火山は地球の内部に閉じ込められたガスを吐き出し、原始の大気を形成しました。これには、水蒸気(H2O)、二酸化炭素(CO2)、窒素(N2)、二酸化硫黄(SO2)、メタン(CH4)、およびアンモニア(NH3)が含まれていました。
現代の大気の進化:
* photodisociation: 太陽放射は初期大気で水分子(H2O)を壊し、水素(H2)を宇宙に放出し、酸素(O2)を後ろに残しました。このプロセスは、今日の酸素が豊富な雰囲気を生み出す上で重要な役割を果たしました。
* 光合成: 約35億年前、シアノバクテリアなどの原始的な生命体は、光合成を実行する能力を進化させました。このプロセスは、日光を使用して水と二酸化炭素を糖と酸素に変換し、大量の酸素を大気に放出しました。この酸素は最終的に蓄積し、約25億年前に「大きな酸化イベント」につながり、地球の大気組成の大きな変化を示しました。
* 窒素固定: 私たちの大気の78%を占める窒素ガス(N2)は、比較的不活性です。 ただし、一部の細菌には、窒素を「修正」し、他の生物の使用可能な形に変換する能力があります。このプロセスは、火山排出量とともに、時間の経過とともに窒素で大気を補充し続けました。
* 地質プロセス: 火山の噴火は、二酸化炭素、二酸化硫黄、水蒸気などのガスを放出することにより、依然として大気に寄与しています。 これらのガスは、気候と大気の組成に影響を与える可能性があります。
* 人為的寄与: 人間の活動、特に化石燃料の燃焼により、大気中の二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素などの温室効果ガスの濃度が大幅に増加しました。
重要なガスとその起源:
* 窒素(N2): 主に、火山性ガスと細菌による窒素固定から。
* 酸素(O2): 主に植物や藻類による光合成から。
* 二酸化炭素(CO2): 火山の排出、呼吸、化石燃料の燃焼から。
* argon(ar): 主に地球の地殻におけるカリウムの放射性崩壊からの貴族。
* 水蒸気(H2O): 海洋と湖の蒸発、植物からの蒸散、火山性ガス。
* ozone(O3): 紫外線と酸素分子との相互作用により、成層圏で形成されます。
連続変化:
地球の大気は絶えず進化しており、ガスのバランスは自然のプロセスと人間の活動の影響を受けています。私たちの大気の歴史と進化を理解することは、その重要性とそれを保護する必要性を理解するのに役立ちます。