Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe werden gassen in de atmosfeer geproduceerd?

De atmosfeer van de aarde heeft gedurende miljarden jaren belangrijke veranderingen ondergaan en de gassen die we vandaag zien, zijn het resultaat van een complex samenspel van geologische, biologische en chemische processen. Hier is een uitsplitsing van hoe verschillende gassen werden geproduceerd:

Vroege atmosfeer (oeratmosfeer):

* vulkanische outgassing: De vroege aarde was een hete, gesmolten planeet. Vulkanen spuwden gassen uit die vastzitten in het binnenland van de aarde en vormden de oorspronkelijke atmosfeer. Dit omvatte waterdamp (H2O), koolstofdioxide (CO2), stikstof (N2), zwaveldioxide (SO2), methaan (CH4) en ammoniak (NH3).

Evolutie van de moderne sfeer:

* Fotodissociation: Zonnestraling brak watermoleculen (H2O) in de vroege atmosfeer, waardoor waterstof (H2) in de ruimte werd vrijgegeven en zuurstof (O2) achterblijft. Dit proces speelde een sleutelrol bij het creëren van de zuurstofrijke sfeer die we vandaag hebben.

* fotosynthese: Ongeveer 3,5 miljard jaar geleden ontwikkelden primitieve levensvormen, zoals cyanobacteriën, het vermogen om fotosynthese uit te voeren. Dit proces gebruikte zonlicht om water en koolstofdioxide om te zetten in suikers en zuurstof, waardoor enorme hoeveelheden zuurstof in de atmosfeer werden vrijgegeven. Deze zuurstof accumuleerde uiteindelijk, wat leidde tot de "grote oxidatie -gebeurtenis" ongeveer 2,5 miljard jaar geleden, wat een grote verschuiving in de atmosferische samenstelling van de aarde markeerde.

* Stikstoffixatie: Stikstofgas (N2), dat 78% van onze atmosfeer uitmaakt, is relatief inert. Sommige bacteriën hebben echter het vermogen om stikstof te "repareren" en om te zetten in bruikbare vormen voor andere organismen. Dit proces, samen met vulkanische emissies, bleef de atmosfeer in de loop van de tijd aanvullen met stikstof.

* geologische processen: Vulkanische uitbarstingen dragen nog steeds bij aan de atmosfeer door gassen zoals koolstofdioxide, zwaveldioxide en waterdamp vrij te geven. Deze gassen kunnen het klimaat- en atmosferische samenstelling beïnvloeden.

* Antropogene bijdragen: Menselijke activiteiten, met name het verbranden van fossiele brandstoffen, hebben de concentratie van broeikasgassen zoals koolstofdioxide, methaan en stikstofoxide in de atmosfeer aanzienlijk verhoogd.

Belangrijke gassen en hun oorsprong:

* stikstof (n2): Voornamelijk van vulkanische uitgaande en stikstoffixatie door bacteriën.

* zuurstof (O2): Voornamelijk uit fotosynthese door planten en algen.

* koolstofdioxide (CO2): Van vulkanische outgassing, ademhaling en het verbranden van fossiele brandstoffen.

* argon (AR): Een edelgas, voornamelijk door het radioactieve verval van kalium in de aardkorst.

* waterdamp (H2O): Van verdamping van oceanen en meren, transpiratie van planten en vulkanische uitgangs.

* ozone (o3): Gevormd in de stratosfeer door de interactie van ultraviolette straling met zuurstofmoleculen.

continue verandering:

De atmosfeer van de aarde evolueert voortdurend, met de balans van gassen die worden beïnvloed door natuurlijke processen en menselijke activiteiten. Inzicht in de geschiedenis en evolutie van onze sfeer helpt ons om het belang ervan en de noodzaak om het te beschermen te waarderen.