Astronomia

Formazione di aria

Formazione di aria

L'opinione degli astronomi è che i pianeti nacquero da vortici di gas e polvere, generalmente costituiti dai vari elementi presenti, in proporzioni corrispondenti alla loro abbondanza cosmica. Circa il 90 percento degli atomi era idrogeno e un altro 9 percento era elio. Il resto includeva tutti gli altri elementi, principalmente neon, ossigeno, carbonio, azoto, carbonio, zolfo, silicio, magnesio, ferro e alluminio.

Il solido globo terrestre stesso è nato da una miscela rocciosa di silicati e solfuri di magnesio, ferro e alluminio, le cui molecole erano saldamente tenute insieme da forze chimiche. Il ferro in eccesso affondò lentamente attraverso la roccia e formò un nucleo metallico incandescente.

Durante questo processo di agglomerazione, la materia solida della Terra intrappolò una serie di materiali gassosi e li trattenne nelle aperture rimaste tra le particelle solide o da deboli legami chimici. Questi gas conterrebbero sicuramente atomi di elio, neon e argon, che non erano combinati con nulla; e atomi di idrogeno, che si sono combinati tra loro in coppia per formare molecole di idrogeno (H2), oppure sono stati combinati con altri atomi: con ossigeno per formare acqua (H2O), con azoto per formare ammoniaca (NH3) o con carbonio per formare metano (CH4).

Mentre il materiale di questo pianeta in erba stava martellando, l'effetto oppressivo della pressione e un'azione vulcanica ancora più violenta stavano espellendo i gas. Le molecole di idrogeno e gli atomi di elio e neon, essendo troppo leggeri per essere trattenuti, sfuggirono rapidamente.

L'atmosfera terrestre era costituita da ciò che rimaneva: vapore acqueo, ammoniaca, metano e argon. Gran parte del vapore acqueo, ma non tutto, si condensò e formò un oceano.

Tale è, attualmente, il tipo di atmosfera che alcuni pianeti come Giove e Saturno possiedono, che tuttavia sono abbastanza grandi da trattenere idrogeno, elio e neon.

Da parte sua, l'atmosfera dei pianeti interni ha iniziato ad evolversi chimicamente. I raggi ultravioletti del vicino Sole spezzarono le molecole del vapore acqueo in idrogeno e ossigeno. L'idrogeno è fuggito, ma l'ossigeno si è accumulato e combinato con ammoniaca e metano. Con il primo formò azoto e acqua; con il secondo, anidride carbonica e acqua.

A poco a poco, l'atmosfera dei pianeti interni è passata da una miscela di ammoniaca e metano a una miscela di azoto e anidride carbonica. Marte e Venere oggi hanno atmosfere composte di azoto e anidride carbonica, mentre la Terra deve aver avuto miliardi simili di anni fa, quando la vita cominciò a emergere.

Anche quell'atmosfera è stabile. Una volta formata, l'ulteriore azione dei raggi ultravioletti sul vapore acqueo provoca l'accumulo di ossigeno libero (molecole formate da due atomi di ossigeno, OPPURE2). Un'azione ultravioletta ancora più intensa trasforma quell'ossigeno in ozono (con tre atomi di ossigeno per molecola, OR3). L'ozono assorbe le radiazioni ultraviolette e funge da barriera. Le radiazioni ultraviolette che riescono a attraversare lo strato di ozono nell'atmosfera alta e a scomporre le molecole d'acqua sottostanti sono molto scarse, il che blocca l'evoluzione chimica dell'atmosfera ... almeno fino a quando non appare qualcosa di nuovo.

Bene, qualcosa di nuovo è apparso sulla Terra. Era lo sviluppo di un gruppo di forme di vita in grado di utilizzare la luce visibile per rompere le molecole d'acqua. Poiché lo strato di ozono non intercetta la luce visibile, quel processo (fotosintesi) potrebbe continuare indefinitamente. Attraverso la fotosintesi l'anidride carbonica è stata consumata e l'ossigeno è stato rilasciato.

Così, 500 milioni di anni fa, l'atmosfera ha iniziato a diventare una miscela di azoto e ossigeno, che è ciò che esiste oggi.

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