Maan ilmakehä on valtava, niin pitkälle ulottuva, että se vaikuttaa jopa Kansainvälisen avaruusaseman reittiin. Mutta miten tämä jättimäinen kaasumainen kuori on muodostunut?
Miksi maapallolla on ilmakehä?
Lyhyesti sanottuna ilmakehämme on olemassa painovoiman vuoksi. Kun Maa muodostui noin 4,5 miljardia vuotta sitten, sulalla planeetalla ei juuri ollut ilmakehää. Mutta kun maapallo jäähtyi, sen ilmakehä muodostui Smithsonian Environmental Research Centerin (SERC) mukaan suurelta osin tulivuorista purkautuvista kaasuista. Muinainen ilmakehä oli hyvin erilainen kuin nykyinen: siinä oli SERC:n mukaan rikkivetyä, metaania ja 10-200 kertaa enemmän hiilidioksidia kuin nykyisessä ilmakehässä.
”Uskomme, että maapallon ilmakehä oli aluksi hieman Venuksen kaltainen, ja siinä oli typpeä, hiilidioksidia ja ehkä metaania”, sanoo Jeremy Frey, fysikaalisen kemian professori Southamptonin yliopistosta Yhdistyneessä kuningaskunnassa. ”Elämä alkoi sitten jotenkin, lähes varmasti jossakin valtameren pohjassa.”
Noin kolmen miljardin vuoden kuluttua kehittyi fotosynteettinen järjestelmä, mikä tarkoittaa, että yksisoluiset organismit käyttivät auringon energiaa muuttaakseen hiilidioksidi- ja vesimolekyylejä sokeriksi ja happikaasuksi. Tämä lisäsi happipitoisuuksia dramaattisesti, Frey kertoi Live Science -lehdelle. ”Ja se on suurin saastumistapahtuma, voisi sanoa, jonka elämä on koskaan tehnyt millekään, koska se muutti planeetan hitaasti”, hän sanoi.
Tänään maapallon ilmakehä koostuu noin 80 prosenttisesti typestä ja 20 prosenttisesti hapesta, Frey sanoi. Tuossa ilmakehässä on myös argonia, hiilidioksidia, vesihöyryä ja lukuisia muita kaasuja, National Center for Atmospheric Researchin (NCAR) mukaan.
On hyvä, että näitä kaasuja on olemassa. Ilmakehämme suojaa maapalloa auringon ankarilta säteiltä ja vähentää lämpötilan ääri-ilmiöitä toimimalla kuin planeetan ympärille kietoutunut pussilakana. Samaan aikaan kasvihuoneilmiö tarkoittaa NCAR:n mukaan sitä, että Maahan saapuva auringon energia joutuu ilmakehän tielle, absorboituu ja vapautuu kasvihuonekaasuihin. Kasvihuonekaasuja on useita erilaisia; tärkeimmät niistä ovat hiilidioksidi, vesihöyry, metaani ja dityppioksidi. Ilman kasvihuoneilmiötä maapallon lämpötila olisi pakkasen alapuolella.
Tänä päivänä kasvihuonekaasut ovat kuitenkin karanneet käsistä. Kun ihmiset päästävät ilmakehään lisää hiilidioksidia, maapallon kasvihuoneilmiö voimistuu NCAR:n mukaan. Planeetan ilmasto puolestaan lämpenee.
Hämmentävää kyllä, millään muulla maailmankaikkeuden planeetalla ei ole samanlaista ilmakehää kuin maapallolla. Marsilla ja Venuksella on ilmakehä, mutta ne eivät voi ylläpitää elämää (tai ainakaan Maan kaltaista elämää), koska niissä ei ole tarpeeksi happea. Venuksen ilmakehä onkin pääasiassa hiilidioksidia ja rikkihappopilviä, ja ”ilma” on niin paksua ja kuumaa, ettei ihminen voisi hengittää siellä. NASA:n mukaan Venuksen paksu hiilidioksidia sisältävä ilmakehä sitoo lämpöä kasvihuoneilmiössä, mikä tekee siitä aurinkokuntamme kuumimman planeetan. Siellä pintalämpötilat ovat niin kuumia, että lyijy sulaa.
”Se, että Maassa on ilmakehä, on aurinkokunnan planeettojen kannalta äärimmäisen epätavallista, sillä se poikkeaa hyvin paljon muista planeetoista”, Frey sanoi. Esimerkiksi Venuksen paine on noin 90 ilmakehää, mikä vastaa 914 metrin (3 000 jalan) syvyyteen sukeltamista Maan valtameren alle. ”Alkuperäiset venäläiset avaruusalukset, jotka menivät sinne, tallensivat vain muutaman sekunnin ajan ja murskautuivat sitten”, Frey sanoi. ”Kukaan ei koskaan oikeastaan ymmärtänyt, miten kuuma siellä oli.”
Maan ilmakehä on siis elämää – ja ilman sitä elämää sellaisena kuin me sen tunnemme, ei olisi olemassa. ”Maa tarvitsi oikean ilmakehän päästäkseen alkuun”, Frey sanoi. ”Se on luonut tuon ilmakehän, ja se on luonut olosuhteet elää tuossa ilmakehässä. Ilmakehä on täysin olennainen osa biologista järjestelmää.”
- Miksi Vermilionin kalliot ovat niin punaisia?
- Miksi Maa pyörii?
- Miten massiivinen on Linnunrata?
Original published on Live Science.
Uudemmat uutiset