Aardatmosfeer

Het belangrijkste om te onthouden over de Aarde en andere planeten is dat ze niet van de Zon komen. Zij of hun materialen werden opgepikt door de zwaartekracht van de Zon toen die zich door de ruimte bewoog. De Zon bestaat gewoon uit waterstof, met een beetje helium. Verder niets. Het materiaal waaruit planeten en hun satellieten bestaan, bestaat bijna volledig uit zwaardere elementen die afkomstig zijn van vroegere supernova-explosies. De planeten geven wel kleine hoeveelheden waterstof en helium af: dit is afkomstig van het verval van grotere radioactieve moleculen die eveneens afkomstig zijn van oude supernovae.

Een complicerende factor is de Maan, die werd gevormd door een inslag van een groot lichaam op de vroege Aarde. Dit betekent dat de oorsprong van het leven op aarde plaatsvond na de vorming van de maan.

De atmosfeer is de gaslaag rond de aarde. Ze wordt op haar plaats gehouden door de zwaartekracht van de aarde. Hij bestaat nu voornamelijk uit stikstof (78,1%). Er zit ook veel zuurstof in (20,9%) en kleine hoeveelheden argon (0,9%), kooldioxide (~ 0,035%), waterdamp en andere gassen. De atmosfeer beschermt het leven op aarde door ultraviolette straling van de zon te absorberen (op te nemen). Het maakt onze dagen koeler en onze nachten warmer.

Vaste deeltjes, zoals as, stof en vulkanische as, zijn kleine deeltjes in de atmosfeer. Ze zijn belangrijk bij het maken van wolken en mist.

De atmosfeer eindigt niet op een bepaalde plaats. Hoe hoger boven de aarde, hoe dunner de atmosfeer. Er is geen duidelijke grens tussen de atmosfeer en de ruimte, hoewel de Kármán-lijn soms als grens wordt beschouwd. Nog hoger wordt voor sommige doeleinden de rand van de magnetosfeer als grens beschouwd. 75% van de atmosfeer bevindt zich binnen 11 kilometer van het aardoppervlak.

Geschiedenis van de aardse atmosfeer

Oorspronkelijk had de atmosfeer van de aarde bijna geen vrije zuurstof.

De eerste atmosfeer bestond uit gassen in de zonnenevel, voornamelijk waterstof. Er kunnen ook eenvoudige hydriden zijn geweest, zoals die nu worden aangetroffen in de gasreuzen (Jupiter en Saturnus): waterdamp, methaan en ammoniak.
De atmosfeer veranderde geleidelijk in voornamelijk kooldioxide en stikstof. De lichtere gassen, zoals waterstof en helium, kunnen niet worden vastgehouden door de zwaartekracht van de aarde en zouden ontsnappen. Lange tijd (pakweg twee miljard jaar of langer) werd de atmosfeer gedomineerd door kooldioxide.
Tijdens de Grote Oxygenatiegebeurtenis veranderde de atmosfeer in het soort dat we nu hebben, met zuurstof ter vervanging van koolstofdioxide. Onze atmosfeer bestaat nog steeds voornamelijk uit stikstof, maar de meeste levende organismen hebben meer interactie met zuurstof dan met stikstof. Oxygenatie begon met cyanobacteriën die via fotosynthese vrije zuurstof maakten. De meeste organismen hebben tegenwoordig zuurstof nodig voor hun ademhaling: slechts enkele anaërobe organismen kunnen groeien zonder zuurstof.

Temperatuur en de atmosferische lagen

Sommige delen van de atmosfeer zijn warm of koud, afhankelijk van de hoogte. Beginnend vanaf het oppervlak en recht omhoog klimmend, wordt de lucht kouder in de troposfeer, maar vervolgens wordt het warmer, hoger in de stratosfeer. Deze temperatuurveranderingen zijn onderverdeeld in lagen. Deze zijn als lagen van een ui. Het verschil tussen de lagen is de manier waarop de temperatuur verandert.

Dit zijn de lagen van de atmosfeer, te beginnen bij de grond:

Troposfeer - Begint bij de grond. Eindigt ergens tussen 0 en 18 kilometer. Hoe hoger, hoe kouder. Het weer in deze laag beïnvloedt ons dagelijks leven.
Stratosphere - Begint op 18 kilometer (11 mijl). Eindigt op 50 kilometer. Hoe hoger, hoe heter. De warmte komt van de ozonlaag boven in de stratosfeer. In deze laag bevinden zich weinig waterdamp en andere stoffen. Vliegtuigen vliegen in deze laag omdat deze meestal stabiel is en de luchtweerstand klein.
Mesosfeer - Begint op 50 kilometer (31 mijl). Eindigt op 80 of 85 kilometer (50 of 53 mijl). Hoe hoger, hoe kouder. De wind in deze laag is sterk, zodat de temperatuur niet stabiel is.
Thermosfeer - Begint op 80 of 85 kilometer (50 of 53 mijl). Eindigt op 640 kilometer of hoger. Hoe hoger, hoe heter. Deze laag is zeer belangrijk voor radiocommunicatie omdat hij sommige radiogolven helpt weerkaatsen.
Exosfeer - Boven de thermosfeer. Dit is de bovenste laag, die overgaat in de interplanetaire ruimte.

Gebieden waar de ene laag overgaat in de andere worden "-pauzes" genoemd. De tropopauze is dus waar de troposfeer eindigt (7 tot 14 kilometer hoog). De stratopauze ligt aan het einde van de stratosfeer. De mesopauze ligt aan het einde van de mesosfeer. Dit zijn grenzen.

De gemiddelde temperatuur van de atmosfeer aan het aardoppervlak is 14 °C (57 °F).

Temperatuur op verschillende hoogtes

Druk

De atmosfeer heeft druk. Dat komt omdat lucht weliswaar een gas is, maar toch gewicht heeft. De gemiddelde atmosferische druk op zeeniveau is ongeveer 101,4 kilopascal (14,71 psi).

Dichtheid en massa

De dichtheid van lucht op zeeniveau is ongeveer 1,2 kilogram per kubieke meter. Deze dichtheid wordt minder op grotere hoogten in hetzelfde tempo waarin de druk afneemt. De totale massa van de atmosfeer is ongeveer 5,1 × 10¹⁸ kg, wat slechts een zeer klein deel is van de totale massa van de aarde.

Gerelateerde pagina's

Lucht
Tijdslijn van het leven

Vragen en antwoorden

V: Waar is de zon van gemaakt?

A: De zon bestaat uit waterstof en een kleine hoeveelheid helium.

V: Waar komen de materialen waaruit planeten en hun satellieten bestaan vandaan?

A: De materialen waaruit planeten en hun satellieten bestaan, zijn afkomstig van vroegere supernova-explosies.

V: Hoe beschermt de atmosfeer het leven op aarde?

A: De atmosfeer beschermt het leven op aarde door ultraviolette straling van de zon te absorberen, waardoor de dagen koeler en de nachten warmer worden.

V: Wat zijn vaste deeltjes in relatie tot de atmosfeer?

A: Vaste deeltjes, zoals as, stof, vulkanische as, enz., zijn kleine delen van de atmosfeer die belangrijk zijn bij het maken van wolken en mist.

V: Is er een duidelijke grens tussen de atmosfeer en de ruimte?

A: Nee, er is geen duidelijke grens tussen de atmosfeer en de ruimte, hoewel de Kلrmلn-lijn soms als grens wordt beschouwd. Nog hoger wordt voor sommige doeleinden de rand van de magnetosfeer als grens beschouwd.

V: Hoeveel van de aardatmosfeer bevindt zich binnen 11 kilometer van het aardoppervlak?

A: 75% van de aardatmosfeer bevindt zich binnen 11 kilometer van het aardoppervlak.

V: Wanneer is het leven op aarde begonnen?

A: Het leven op Aarde begon nadat een inslag met een vroege Aarde onze Maan vormde; het begon dus na deze gebeurtenis.