पृथ्वी का ऑक्सीजन वातावरण कैसे बना? पृथ्वी का वातावरण बदल रहा है अरोरा

वातावरण का गठन। आज, पृथ्वी का वायुमंडल गैसों का मिश्रण है - 78% नाइट्रोजन, 21% ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड जैसी अन्य गैसों की थोड़ी मात्रा। लेकिन जब ग्रह पहली बार दिखाई दिया, तो वायुमंडल में ऑक्सीजन नहीं थी - इसमें गैसें शामिल थीं जो मूल रूप से सौर मंडल में मौजूद थीं।

पृथ्वी तब अस्तित्व में आई जब सौर निहारिका से धूल और गैस से बने छोटे चट्टानी पिंड, जिन्हें प्लेनेटॉइड के रूप में जाना जाता है, एक दूसरे से टकराए और धीरे-धीरे एक ग्रह का आकार ले लिया। जैसे-जैसे यह बढ़ता गया, ग्रहों में निहित गैसें फट गईं और ग्लोब को ढँक दिया। कुछ समय बाद, पहले पौधों ने ऑक्सीजन छोड़ना शुरू किया, और आदिम वातावरण वर्तमान घने वायु खोल में विकसित हुआ।

वायुमंडल की उत्पत्ति

1. 4.6 अरब साल पहले नवजात पृथ्वी पर छोटे ग्रहों की बारिश हुई थी। ग्रह के अंदर संलग्न सौर निहारिका की गैसें टकराने से बच गईं और पृथ्वी के आदिम वातावरण का निर्माण किया, जिसमें नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प शामिल थे।
2. ग्रह के निर्माण के दौरान निकलने वाली गर्मी को आदिम वातावरण के घने बादलों की एक परत द्वारा बरकरार रखा जाता है। "ग्रीनहाउस गैसें" - जैसे कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प - गर्मी को अंतरिक्ष में उत्सर्जित होने से रोकती हैं। पृथ्वी की सतह पिघले हुए मैग्मा के उबलते समुद्र से भर गई है।
3. जब ग्रहों के टकराव कम होते गए, तो पृथ्वी ठंडी होने लगी और महासागर दिखाई देने लगे। घने बादलों से जल वाष्प संघनित होता है, और बारिश, कई कल्पों तक चलती है, धीरे-धीरे तराई में बाढ़ आती है। इस प्रकार पहले समुद्र दिखाई देते हैं।
4. जल वाष्प संघनित होने और महासागरों के रूप में वायु शुद्ध होती है। समय के साथ, कार्बन डाइऑक्साइड उनमें घुल जाता है, और वातावरण में अब नाइट्रोजन का प्रभुत्व है। ऑक्सीजन की कमी के कारण सुरक्षात्मक ओजोन परत नहीं बनती है, और सूर्य की पराबैंगनी किरणें बिना रुके पहुंचती हैं। पृथ्वी की सतह.
5. जीवन पहले अरब वर्षों के भीतर प्राचीन महासागरों में प्रकट होता है। सरलतम नीले-हरे शैवाल समुद्री जल द्वारा पराबैंगनी विकिरण से सुरक्षित रहते हैं। वे ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए सूर्य के प्रकाश और कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग करते हैं, जबकि ऑक्सीजन एक उप-उत्पाद के रूप में निकलती है, जो धीरे-धीरे वातावरण में जमा होने लगती है।
6. अरबों साल बाद, ऑक्सीजन युक्त वातावरण बनता है। ऊपरी वायुमंडल में फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाएं ओजोन की एक पतली परत बनाती हैं जो हानिकारक पराबैंगनी प्रकाश को बिखेरती हैं। जीवन अब महासागरों से निकलकर भूमि पर जा सकता है, जहाँ कई जटिल जीव विकास के परिणामस्वरूप उभरे हैं।

अरबों साल पहले, आदिम शैवाल की एक मोटी परत ने वातावरण में ऑक्सीजन छोड़ना शुरू किया। वे आज तक स्ट्रोमेटोलाइट्स नामक जीवाश्म के रूप में जीवित हैं।

ज्वालामुखी मूल

1. प्राचीन, वायुहीन पृथ्वी। 2. गैसों का विस्फोट।

इस सिद्धांत के अनुसार, युवा ग्रह पृथ्वी की सतह पर ज्वालामुखी सक्रिय रूप से फूटे। प्रारंभिक वातावरण संभवत: तब बना जब ग्रह के सिलिकॉन खोल में फंसी गैसें ज्वालामुखियों की नलिका के माध्यम से निकल गईं।

2.4 अरब साल पहले पृथ्वी के वायुमंडल में मुक्त ऑक्सीजन की मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि, जाहिरा तौर पर, एक संतुलन अवस्था से दूसरे में बहुत तेजी से संक्रमण का परिणाम थी। पहला स्तर ओ 2 की अत्यंत कम सांद्रता के अनुरूप था - जो अब देखा गया है उससे लगभग 100,000 गुना कम है। दूसरा संतुलन स्तर वर्तमान के कम से कम 0.005 की उच्च सांद्रता पर पहुँचा जा सकता है। इन दो स्तरों के बीच ऑक्सीजन सामग्री अत्यधिक अस्थिरता की विशेषता है। इस तरह की "बिस्टेबिलिटी" की उपस्थिति से यह समझना संभव हो जाता है कि साइनोबैक्टीरिया (नीला-हरा "शैवाल") ने इसका उत्पादन शुरू करने के बाद कम से कम 300 मिलियन वर्षों तक पृथ्वी के वायुमंडल में इतनी कम मुक्त ऑक्सीजन क्यों थी।

वर्तमान में, पृथ्वी का वायुमंडल 20% मुक्त ऑक्सीजन है, जो कि साइनोबैक्टीरिया, शैवाल और के प्रकाश संश्लेषण के उप-उत्पाद से ज्यादा कुछ नहीं है। उच्च पौधे. उष्णकटिबंधीय जंगलों द्वारा बहुत सारी ऑक्सीजन जारी की जाती है, जिन्हें अक्सर लोकप्रिय प्रकाशनों में ग्रह के फेफड़े कहा जाता है। साथ ही, हालांकि, यह मौन है कि वर्ष के दौरान उष्णकटिबंधीय वन लगभग उतनी ही ऑक्सीजन की खपत करते हैं जितना वे पैदा करते हैं। यह जीवों के श्वसन पर खर्च किया जाता है जो तैयार कार्बनिक पदार्थ, मुख्य रूप से बैक्टीरिया और कवक को विघटित करते हैं। के लिए, वातावरण में ऑक्सीजन जमा होना शुरू करने के लिए, प्रकाश संश्लेषण के दौरान बनने वाले पदार्थ का कम से कम हिस्सा चक्र से हटा दिया जाना चाहिए- उदाहरण के लिए, नीचे तलछट में उतरें और बैक्टीरिया के लिए दुर्गम हो जाएं जो इसे एरोबिक रूप से विघटित करते हैं, अर्थात ऑक्सीजन की खपत के साथ।

ऑक्सीजनिक ​​की समग्र प्रतिक्रिया (अर्थात, "ऑक्सीजन देने वाली") प्रकाश संश्लेषण को इस प्रकार लिखा जा सकता है:
सीओ 2 + एच 2 ओ + हो→ (सीएच 2 ओ) + ओ 2,
कहाँ पे होसूर्य के प्रकाश की ऊर्जा है, और (CH2O) कार्बनिक पदार्थों का सामान्यीकृत सूत्र है। श्वास विपरीत प्रक्रिया है, जिसे इस प्रकार लिखा जा सकता है:
(सीएच 2 ओ) + ओ 2 → सीओ 2 + एच 2 ओ।
इस मामले में, जीवों के लिए आवश्यक ऊर्जा जारी की जाएगी। हालांकि, एरोबिक श्वसन केवल ओ 2 एकाग्रता पर संभव है जो वर्तमान स्तर (तथाकथित पाश्चर बिंदु) के 0.01 से कम नहीं है। पर अवायवीय स्थितियांकार्बनिक पदार्थ किण्वन द्वारा विघटित हो जाते हैं, और मीथेन अक्सर इस प्रक्रिया के अंतिम चरणों में बनता है। उदाहरण के लिए, एसीटेट के गठन के माध्यम से मेथनोजेनेसिस के लिए सामान्यीकृत समीकरण इस तरह दिखता है:
2(सीएच 2 ओ) → सीएच 3 सीओओएच → सीएच 4 + सीओ 2।
यदि हम प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को अवायवीय परिस्थितियों में कार्बनिक पदार्थों के बाद के अपघटन के साथ जोड़ते हैं, तो कुल समीकरण इस तरह दिखेगा:
सीओ 2 + एच 2 ओ + हो→ 1/2 सीएच 4 + 1/2 सीओ 2 + ओ 2।
यह कार्बनिक पदार्थों के अपघटन का यह तरीका था, जाहिरा तौर पर, यह प्राचीन जीवमंडल में मुख्य था।

वायुमंडल में ऑक्सीजन की आपूर्ति और इसके निष्कासन के बीच आधुनिक संतुलन कैसे स्थापित हुआ, इसके कई महत्वपूर्ण विवरण अस्पष्ट हैं। आखिरकार, ऑक्सीजन सामग्री में उल्लेखनीय वृद्धि, तथाकथित "वायुमंडल का महान ऑक्सीकरण" (महान ऑक्सीकरण), केवल 2.4 अरब साल पहले हुआ था, हालांकि यह निश्चित रूप से जाना जाता है कि ऑक्सीजनिक ​​प्रकाश संश्लेषण करने वाले साइनोबैक्टीरिया पहले से ही काफी संख्या में थे। और 2.7 अरब साल पहले सक्रिय थे, और वे पहले भी पैदा हुए थे - शायद 3 अरब साल पहले। इस प्रकार, के दौरान कम से कम 300 मिलियन वर्षों तक, साइनोबैक्टीरिया की गतिविधि से वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा में वृद्धि नहीं हुई.

यह धारणा कि, किसी कारण से, शुद्ध प्राथमिक उत्पादन में एक आमूल-चूल वृद्धि (अर्थात, सायनोबैक्टीरिया के प्रकाश संश्लेषण के दौरान बनने वाले कार्बनिक पदार्थों में वृद्धि) अचानक हुई, आलोचना के लिए खड़ी नहीं हुई। तथ्य यह है कि प्रकाश संश्लेषण के दौरान, प्रकाश कार्बन आइसोटोप 12 सी मुख्य रूप से खपत होता है, जबकि भारी आइसोटोप 13 सी की सापेक्ष सामग्री पर्यावरण में बढ़ जाती है। तदनुसार, कार्बनिक पदार्थ युक्त तल तलछट 13 सी आइसोटोप में समाप्त हो जाना चाहिए, जो जमा होता है पानी में और कार्बोनेट के गठन के लिए चला जाता है। हालांकि, कार्बोनेट और in . में 12 और 13 का अनुपात कार्बनिक पदार्थवातावरण में ऑक्सीजन की सांद्रता में भारी परिवर्तन के बावजूद तलछट अपरिवर्तित रहती है। इसका मतलब यह है कि पूरा बिंदु O 2 के स्रोत में नहीं है, बल्कि इसमें है, जैसा कि भू-रसायनविदों ने इसे "सिंक" (वायुमंडल से निकासी) रखा है, जो अचानक काफी कम हो गया, जिससे ऑक्सीजन की मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि हुई। वातावरण में।

आमतौर पर यह माना जाता है कि "वायुमंडल के महान ऑक्सीकरण" से तुरंत पहले गठित सभी ऑक्सीजन को कम लौह यौगिकों (और फिर सल्फर) के ऑक्सीकरण पर खर्च किया गया था, जो पृथ्वी की सतह पर काफी संख्या में थे। विशेष रूप से, तब तथाकथित "बंधुआ लौह अयस्क" का गठन किया गया था। लेकिन हाल ही में, यूनिवर्सिटी ऑफ ईस्ट एंग्लिया (नॉर्विच, यूके) में स्कूल ऑफ एनवायरनमेंटल साइंसेज में पीएचडी के छात्र कॉलिन गोल्डब्लैट ने एक ही विश्वविद्यालय के दो सहयोगियों के साथ मिलकर इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि ऑक्सीजन की मात्रा पृथ्वी का वातावरणदो संतुलन अवस्थाओं में से एक में हो सकता है: यह या तो बहुत छोटा हो सकता है - अब से लगभग 100 हजार गुना कम, या काफी अधिक (हालांकि आधुनिक पर्यवेक्षक की स्थिति से यह छोटा है) - वर्तमान स्तर के 0.005 से कम नहीं .

प्रस्तावित मॉडल में, उन्होंने ऑक्सीजन और कम यौगिकों दोनों के वातावरण में प्रवेश को ध्यान में रखा, विशेष रूप से, मुक्त ऑक्सीजन और मीथेन के अनुपात पर ध्यान देते हुए। उन्होंने नोट किया कि यदि ऑक्सीजन की सांद्रता वर्तमान स्तर के 0.0002 से अधिक है, तो मीथेन का हिस्सा प्रतिक्रिया के अनुसार पहले से ही मेथनोट्रोफिक बैक्टीरिया द्वारा ऑक्सीकरण किया जा सकता है:
सीएच 4 + 2 ओ 2 → सीओ 2 + 2 एच 2 ओ।
लेकिन बाकी मीथेन (और इसमें काफी मात्रा में, विशेष रूप से कम ऑक्सीजन सांद्रता पर) वातावरण में प्रवेश करती है।

ऊष्मप्रवैगिकी के दृष्टिकोण से पूरी प्रणाली एक गैर-संतुलन स्थिति में है। अशांत संतुलन को बहाल करने के लिए मुख्य तंत्र एक हाइड्रॉक्सिल रेडिकल द्वारा वायुमंडल की ऊपरी परतों में मीथेन का ऑक्सीकरण है (चित्र 1 देखें)। वातावरण में मीथेन का उतार-चढ़ाव: मनुष्य या प्रकृति - कौन जीतता है, "तत्व", 06.10.2006)। हाइड्रॉक्सिल रेडिकल को पराबैंगनी विकिरण की क्रिया के तहत वातावरण में बनने के लिए जाना जाता है। लेकिन अगर वातावरण में बहुत अधिक ऑक्सीजन (वर्तमान स्तर का कम से कम 0.005) है, तो इसकी ऊपरी परतों में एक ओजोन स्क्रीन बनती है, जो पृथ्वी को कठोर से अच्छी तरह से बचाती है। पराबैंगनी किरणऔर साथ ही मीथेन के भौतिक-रासायनिक ऑक्सीकरण में हस्तक्षेप करता है।

लेखक कुछ हद तक विरोधाभासी निष्कर्ष पर आते हैं कि ऑक्सीजन युक्त प्रकाश संश्लेषण का अस्तित्व अपने आप में ऑक्सीजन युक्त वातावरण के निर्माण के लिए या ओजोन स्क्रीन के निर्माण के लिए पर्याप्त स्थिति नहीं है। इस परिस्थिति को उन मामलों में ध्यान में रखा जाना चाहिए जब हम अन्य ग्रहों पर जीवन के अस्तित्व के संकेतों को उनके वातावरण के सर्वेक्षण के परिणामों के आधार पर खोजने की कोशिश कर रहे हैं।

सबसे सामान्य सिद्धांत के अनुसार, वातावरण
समय में पृथ्वी तीन अलग-अलग रचनाओं में थी।
प्रारंभ में, इसमें हल्की गैसें (हाइड्रोजन और ) शामिल थीं
हीलियम) इंटरप्लेनेटरी स्पेस से कैप्चर किया गया। वोह तोह है
प्राथमिक वातावरण कहा जाता है (लगभग चार अरब
बहुत साल पहले)।

अगले चरण में, सक्रिय ज्वालामुखी गतिविधि
को छोड़कर अन्य गैसों के साथ वातावरण की संतृप्ति के लिए नेतृत्व किया
हाइड्रोजन (कार्बन डाइऑक्साइड, अमोनिया, जल वाष्प)। इसलिए
एक द्वितीयक वातावरण बनाया (लगभग तीन अरब
वर्षों से आज तक)। यह माहौल सुकून देने वाला था।
इसके अलावा, वायुमंडल के निर्माण की प्रक्रिया निम्नानुसार निर्धारित की गई थी:
उड़ाने वाले कारक:
- ग्रहों के बीच में प्रकाश गैसों (हाइड्रोजन और हीलियम) का रिसाव
स्थान;
- किसके प्रभाव में वातावरण में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाएं
पराबैंगनी विकिरण, बिजली का निर्वहन और
कुछ अन्य कारक।
धीरे-धीरे, इन कारकों के कारण तृतीयक का निर्माण हुआ
नूह वातावरण, बहुत कम सामग्री द्वारा विशेषता
हाइड्रोजन और भी बहुत कुछ - नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड
गैस (अमोनिया से रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप गठित)
और हाइड्रोकार्बन)।
के आगमन के साथ वातावरण की संरचना में मौलिक परिवर्तन होने लगा
हम प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप पृथ्वी पर रहने वाले जीवों को खाते हैं,
ऑक्सीजन की रिहाई और कार्बन के अवशोषण द्वारा किया जाता है
लेक्सियोक्साइड गैस।
प्रारंभ में, ऑक्सीजन की खपत की गई थी
कम यौगिकों के ऑक्सीकरण पर - अमोनिया, कार्बन
हाइड्रोजन, महासागरों में पाया जाने वाला लौह का लौह रूप
और अन्य। इस चरण के अंत में, ऑक्सीजन सामग्री
वातावरण में बढ़ने लगा। धीरे-धीरे, एक आधुनिक
ऑक्सीकरण गुणों के साथ वातावरण।
चूंकि इसने गंभीर और कठोर परिवर्तन किए हैं
वातावरण में होने वाली कई प्रक्रियाएं, स्थलमंडल और
जीवमंडल, इस घटना को ऑक्सीजन कैटा कहा जाता है-
छंद
वर्तमान में, पृथ्वी के वायुमंडल में मुख्य रूप से शामिल हैं
गैसों और विभिन्न अशुद्धियों (धूल, पानी की बूंदें, क्रिस्टल)
बर्फ, समुद्री लवण, दहन उत्पाद)। गैस एकाग्रता,
वातावरण के घटक, व्यावहारिक रूप से स्थिर हैं, सिवाय को छोड़कर
पानी (एच 2 ओ) और कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2)।

स्रोत: class.rambler.ru

नतीजतन, जीवित प्रणालियों के बिना पृथ्वी के आधुनिक (ऑक्सीजन) वातावरण का निर्माण अकल्पनीय है, अर्थात, ऑक्सीजन की उपस्थिति जीवमंडल के विकास का परिणाम है। पृथ्वी के चेहरे को बदलने वाले जीवमंडल की भूमिका के बारे में VI वर्नाडस्की की सरल भविष्यवाणी अधिक से अधिक पुष्टि प्राप्त करती है। हालाँकि, हम अभी भी जीवन की उत्पत्ति के बारे में स्पष्ट नहीं हैं। V. I. Vernadsky ने कहा: "हजारों पीढ़ियों से, हम एक अनसुलझे, लेकिन मौलिक रूप से हल करने योग्य रहस्य - जीवन के रहस्य का सामना कर रहे हैं।"

जीवविज्ञानियों का मानना ​​​​है कि जीवन का सहज उद्भव केवल कम करने वाले वातावरण में ही संभव है, हालांकि, उनमें से एक के अनुसार - एम। रूटेन - 0.02% तक गैसों के मिश्रण में ऑक्सीजन सामग्री एबोजेनिक संश्लेषण के प्रवाह में हस्तक्षेप नहीं करती है। इस प्रकार, भू-रसायनविदों और जीवविज्ञानी के पास वायुमंडल को कम करने और ऑक्सीकरण करने की अलग-अलग अवधारणाएं हैं। आइए हम एक ऐसे वातावरण को कहते हैं जिसमें ऑक्सीजन तटस्थ के निशान होते हैं, जिसमें पहला प्रोटीन संचय दिखाई दे सकता है, जो सिद्धांत रूप में, अपने पोषण के लिए एबोजेनिक अमीनो एसिड का उपयोग (आत्मसात) कर सकता है, शायद, किसी कारण से, केवल आइसोमर्स।

हालांकि, सवाल यह नहीं है कि इन अमीनोहेटरोट्रॉफ़्स (जीव जो भोजन के रूप में अमीनो एसिड का उपयोग करते हैं) ने कैसे खाया, लेकिन स्व-संगठित पदार्थ कैसे बन सकता है, जिसके विकास में नकारात्मक एन्ट्रापी है। हालाँकि, बाद वाला ब्रह्मांड में इतना दुर्लभ नहीं है। क्या सौर मंडल और हमारी पृथ्वी का निर्माण विशेष रूप से एन्ट्रापी के खिलाफ नहीं जाता है? यहां तक ​​कि थेल्स ऑफ मित्सा ने भी अपने ग्रंथ में लिखा है: "पानी सभी चीजों का मूल कारण है।" दरअसल, जीवन का पालना बनने के लिए जलमंडल को पहले बनना था। वी। आई। वर्नाडस्की और हमारे समय के अन्य महान वैज्ञानिकों ने इस बारे में बहुत कुछ बताया।

V. I. Vernadsky पूरी तरह से स्पष्ट नहीं था कि जीवित पदार्थ केवल कार्बनिक अणुओं के बाएं हाथ के आइसोमर्स द्वारा क्यों दर्शाया जाता है और किसी भी अकार्बनिक संश्लेषण में हमें बाएं हाथ और दाएं हाथ के आइसोमर्स का लगभग समान मिश्रण क्यों मिलता है। और यहां तक ​​कि अगर हम कुछ तरीकों से संवर्धन (उदाहरण के लिए, ध्रुवीकृत प्रकाश में) प्राप्त करते हैं, तो हम उन्हें उनके शुद्ध रूप में अलग नहीं कर सकते।

प्रोटीन, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड और संगठित तत्वों के अन्य परिसरों जैसे जटिल कार्बनिक यौगिकों का निर्माण केवल बाएं आइसोमर्स से कैसे हो सकता है?

स्रोत: www.pochemuha.ru

पृथ्वी के वायुमंडल के मूल गुण

बाहरी अंतरिक्ष से आने वाले सभी प्रकार के खतरों के खिलाफ वातावरण हमारा सुरक्षात्मक गुंबद है। यह ग्रह पर गिरने वाले अधिकांश उल्कापिंडों को जला देता है, और इसकी ओजोन परत सूर्य के पराबैंगनी विकिरण के खिलाफ एक फिल्टर के रूप में कार्य करती है, जिसकी ऊर्जा जीवित प्राणियों के लिए घातक है। इसके अलावा, यह वातावरण है जो पृथ्वी की सतह के पास एक आरामदायक तापमान बनाए रखता है - यदि यह ग्रीनहाउस प्रभाव के लिए नहीं होता, बादलों से सूर्य के प्रकाश के बार-बार प्रतिबिंब के कारण प्राप्त होता है, तो पृथ्वी औसतन 20-30 डिग्री अधिक ठंडी होती है। वायुमण्डल में जल का संचलन और वायुराशियों की गति न केवल तापमान और आर्द्रता को संतुलित करती है, बल्कि भू-दृश्य रूपों और खनिजों की एक सांसारिक विविधता भी पैदा करती है - ऐसा धन सौर मंडल में कहीं और नहीं पाया जा सकता है।

वायुमंडल का द्रव्यमान 5.2 × 10 18 किलोग्राम है। हालाँकि गैस के गोले पृथ्वी से कई हज़ार किलोमीटर की दूरी तक फैले हुए हैं, केवल वे जो ग्रह के घूमने की गति के बराबर गति से एक अक्ष के चारों ओर घूमते हैं, उन्हें ही इसका वायुमंडल माना जाता है। इस प्रकार, पृथ्वी के वायुमंडल की ऊंचाई लगभग 1000 किलोमीटर है, जो आसानी से ऊपरी परत में बाहरी अंतरिक्ष में गुजरती है, एक्सोस्फीयर (अन्य ग्रीक "बाहरी गेंद" से)।

पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना। विकास का इतिहास

हालाँकि हवा सजातीय लगती है, यह विभिन्न गैसों का मिश्रण है। अगर हम केवल उन्हीं को लें जो वायुमंडल के कम से कम एक हजारवें हिस्से पर कब्जा करते हैं, तो उनमें से पहले से ही 12 होंगे। अगर हम बड़ी तस्वीर देखें, तो पूरी आवर्त सारणी एक ही समय में हवा में है!

हालाँकि, पृथ्वी की ऐसी विविधता को प्राप्त करना तुरंत संभव नहीं था। केवल रासायनिक तत्वों के अनूठे संयोग और जीवन की उपस्थिति के कारण ही पृथ्वी का वातावरण इतना जटिल हो गया है। हमारे ग्रह ने इन प्रक्रियाओं के भूवैज्ञानिक निशान संरक्षित किए हैं, जो हमें अरबों साल पीछे देखने की अनुमति देता है:

• 4.3 अरब साल पहले युवा पृथ्वी को घेरने वाली पहली गैसें हाइड्रोजन और हीलियम थीं, जो बृहस्पति जैसे गैस दिग्गजों के वातावरण के मूलभूत घटक थे।
  सबसे प्राथमिक पदार्थों के बारे में - उनमें नेबुला के अवशेष शामिल थे जिन्होंने सूर्य और उसके आसपास के ग्रहों को जन्म दिया, और वे बहुतायत से गुरुत्वाकर्षण केंद्रों-ग्रहों के आसपास बस गए। उनकी सांद्रता बहुत अधिक नहीं थी, और उनके कम परमाणु द्रव्यमान ने उन्हें अंतरिक्ष में भागने की अनुमति दी, जो वे आज भी करते हैं। आज तक, उनका कुल विशिष्ट गुरुत्व पृथ्वी के वायुमंडल के कुल द्रव्यमान का 0.00052% (0.0002% हाइड्रोजन और 0.0005% हीलियम) है, जो बहुत छोटा है।
• हालाँकि, पृथ्वी के अंदर ही बहुत सारे पदार्थ थे जो लाल-गर्म गहराई से बचने की कोशिश करते थे। ज्वालामुखियों से भारी मात्रा में गैसें निकलीं - मुख्य रूप से अमोनिया, मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड, साथ ही सल्फर। अमोनिया और मीथेन बाद में नाइट्रोजन में विघटित हो गए, जो अब पृथ्वी के वायुमंडल के द्रव्यमान के शेर के हिस्से पर कब्जा कर लेता है - 78%।

• लेकिन पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना में वास्तविक क्रांति ऑक्सीजन के आगमन के साथ हुई। यह स्वाभाविक रूप से भी प्रकट हुआ - युवा ग्रह का गर्म आवरण सक्रिय रूप से पृथ्वी की पपड़ी के नीचे बंद गैसों से छुटकारा पा रहा था। इसके अलावा, ज्वालामुखियों से निकलने वाली जल वाष्प सौर पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित हो गई थी।

हालांकि, ऐसी ऑक्सीजन ज्यादा देर तक वातावरण में नहीं टिक सकी। इसने कार्बन मोनोऑक्साइड, मुक्त लोहा, सल्फर और ग्रह की सतह पर कई अन्य तत्वों के साथ प्रतिक्रिया की - और उच्च तापमान और सौर विकिरण ने रासायनिक प्रक्रियाओं को उत्प्रेरित किया। केवल जीवित जीवों की उपस्थिति ने इस स्थिति को बदल दिया।

• सबसे पहले, उन्होंने इतनी ऑक्सीजन छोड़ना शुरू कर दिया कि इसने न केवल सतह पर सभी पदार्थों का ऑक्सीकरण किया, बल्कि जमा करना भी शुरू कर दिया - कुछ अरब वर्षों में, इसकी मात्रा शून्य से बढ़कर 21% हो गई।
• दूसरे, जीवित जीवों ने अपने स्वयं के कंकाल बनाने के लिए सक्रिय रूप से वायुमंडलीय कार्बन का उपयोग किया। उनकी गतिविधियों के परिणामस्वरूप, पृथ्वी की पपड़ी कार्बनिक पदार्थों और जीवाश्मों की पूरी भूवैज्ञानिक परतों से भर गई, और कार्बन डाइऑक्साइड बहुत कम हो गया।

• और, अंत में, ऑक्सीजन की अधिकता ने ओजोन परत का निर्माण किया, जिसने जीवित जीवों को पराबैंगनी विकिरण से बचाना शुरू कर दिया। जीवन अधिक सक्रिय रूप से विकसित होने लगा और नए, अधिक जटिल रूप प्राप्त करने लगे - बैक्टीरिया और शैवाल के बीच उच्च संगठित जीव दिखाई देने लगे। आज, ओजोन पृथ्वी के पूरे द्रव्यमान का केवल 0.00001% हिस्सा लेता है।

आप शायद पहले से ही जानते हैं कि पृथ्वी पर आकाश का नीला रंग भी ऑक्सीजन द्वारा निर्मित होता है - सूर्य के पूरे इंद्रधनुषी स्पेक्ट्रम में, यह नीले रंग के लिए जिम्मेदार प्रकाश की छोटी तरंग दैर्ध्य को सबसे अच्छा बिखेरता है। अंतरिक्ष में भी यही प्रभाव संचालित होता है - कुछ दूरी पर, पृथ्वी एक नीली धुंध में डूबी हुई लगती है, और दूर से यह पूरी तरह से एक नीले बिंदु में बदल जाती है।

इसके अलावा, वातावरण में उत्कृष्ट गैसें महत्वपूर्ण मात्रा में मौजूद हैं। इनमें आर्गन सबसे बड़ा है, जिसकी वायुमंडल में हिस्सेदारी 0.9-1% है। इसका स्रोत पृथ्वी की गहराई में परमाणु प्रक्रियाएं हैं, और यह लिथोस्फेरिक प्लेटों और ज्वालामुखी विस्फोटों में माइक्रोक्रैक के माध्यम से सतह पर पहुंचती है (हीलियम उसी तरह वातावरण में दिखाई देता है)। अपनी भौतिक विशेषताओं के कारण, महान गैसें ऊपरी वायुमंडल में उठती हैं, जहाँ वे बाहरी अंतरिक्ष में भाग जाती हैं।

जैसा कि हम देख सकते हैं, पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना एक से अधिक बार बदली है, और बहुत दृढ़ता से - लेकिन इसमें लाखों वर्ष लग गए। दूसरी ओर, महत्वपूर्ण घटनाएं बहुत स्थिर हैं - ओजोन परत मौजूद रहेगी और पृथ्वी पर 100 गुना कम ऑक्सीजन होने पर भी कार्य करेगी। ग्रह के सामान्य इतिहास की पृष्ठभूमि के खिलाफ, मानव गतिविधि ने गंभीर निशान नहीं छोड़े हैं। हालांकि, स्थानीय स्तर पर, एक सभ्यता समस्याएँ पैदा कर सकती है - कम से कम अपने लिए। वायु प्रदूषकों ने पहले ही बीजिंग, चीन के लोगों के लिए जीवन को खतरनाक बना दिया है - और बड़े शहरों पर गंदे कोहरे के विशाल बादल अंतरिक्ष से भी दिखाई दे रहे हैं।

वायुमंडलीय संरचना

हालांकि, एक्सोस्फीयर हमारे वायुमंडल की एकमात्र विशेष परत नहीं है। उनमें से कई हैं, और उनमें से प्रत्येक की अपनी अनूठी विशेषताएं हैं। आइए उनमें से कुछ प्रमुखों को देखें:

क्षोभ मंडल

वायुमंडल की सबसे निचली और सबसे घनी परत क्षोभमंडल कहलाती है। लेख का पाठक अब अपने "नीचे" भाग में है - बेशक, वह उन 500 हजार लोगों में से एक है जो अभी एक हवाई जहाज में उड़ रहे हैं। क्षोभमंडल की ऊपरी सीमा अक्षांश पर निर्भर करती है (पृथ्वी के घूर्णन के केन्द्रापसारक बल को याद रखें, जो ग्रह को भूमध्य रेखा पर चौड़ा बनाता है?) और ध्रुवों पर 7 किलोमीटर से लेकर भूमध्य रेखा पर 20 किलोमीटर तक होता है। इसके अलावा, क्षोभमंडल का आकार मौसम पर निर्भर करता है - हवा जितनी गर्म होती है, ऊपरी सीमा उतनी ही अधिक होती है।

"ट्रोपोस्फीयर" नाम प्राचीन ग्रीक शब्द "ट्रोपोस" से आया है, जिसका अनुवाद "टर्न, चेंज" के रूप में किया जाता है। यह वायुमंडलीय परत के गुणों को सटीक रूप से दर्शाता है - यह सबसे गतिशील और उत्पादक है। यह क्षोभमंडल में है कि बादल इकट्ठा होते हैं और पानी का संचार होता है, चक्रवात और प्रतिचक्रवात बनते हैं और हवाएँ उत्पन्न होती हैं - वे सभी प्रक्रियाएँ जिन्हें हम "मौसम" और "जलवायु" कहते हैं, होती हैं। इसके अलावा, यह सबसे विशाल और घनी परत है - यह वायुमंडल के द्रव्यमान का 80% और इसकी लगभग सभी जल सामग्री के लिए जिम्मेदार है। अधिकांश जीवित जीव यहीं रहते हैं।

हर कोई जानता है कि आप जितना ऊपर जाते हैं, उतना ही ठंडा होता जाता है। यह सच है - हर 100 मीटर ऊपर हवा का तापमान 0.5-0.7 डिग्री गिर जाता है। फिर भी, सिद्धांत केवल क्षोभमंडल में काम करता है - आगे, बढ़ती ऊंचाई के साथ तापमान बढ़ना शुरू हो जाता है। क्षोभमंडल और समताप मंडल के बीच का क्षेत्र जहाँ तापमान स्थिर रहता है, क्षोभमंडल कहलाता है। और ऊंचाई के साथ, हवा की गति तेज हो जाती है - 2-3 किमी / सेकंड प्रति किलोमीटर ऊपर की ओर। इसलिए, पैरा- और हैंग ग्लाइडर उड़ानों के लिए ऊंचे पठारों और पहाड़ों को पसंद करते हैं - वे हमेशा वहां "लहर पकड़ने" में सक्षम होंगे।

पहले से ही उल्लिखित वायु तल, जहां वायुमंडल स्थलमंडल के संपर्क में है, सतही सीमा परत कहलाती है। वायुमंडल के संचलन में इसकी भूमिका अविश्वसनीय रूप से महान है - सतह से गर्मी और विकिरण के हस्तांतरण से हवाएं और दबाव की बूंदें बनती हैं, और पहाड़ और अन्य असमान इलाके गाइड करते हैं और उन्हें अलग करते हैं। पानी का आदान-प्रदान वहीं होता है - 8-12 दिनों में महासागरों और सतह से लिया गया सारा पानी वापस लौट आता है, जिससे क्षोभमंडल एक तरह के पानी के फिल्टर में बदल जाता है।

• एक दिलचस्प तथ्य यह है कि पौधों के जीवन में एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया वायुमंडल के साथ पानी के आदान-प्रदान से जुड़ी होती है - वाष्पोत्सर्जन। इसकी मदद से, ग्रह की वनस्पतियां जलवायु को सक्रिय रूप से प्रभावित करती हैं - उदाहरण के लिए, बड़े हरे क्षेत्र मौसम को नरम करते हैं और तापमान में परिवर्तन करते हैं। जल-संतृप्त स्थानों में पौधे मिट्टी से लिए गए 99% पानी को वाष्पित कर देते हैं। उदाहरण के लिए, एक हेक्टेयर गेहूं गर्मियों के दौरान वातावरण में 2-3 हजार टन पानी छोड़ता है - यह बेजान मिट्टी की तुलना में बहुत अधिक है।

पृथ्वी की सतह पर सामान्य दबाव लगभग 1000 मिलीबार है। मानक को 1013 एमबार का दबाव माना जाता है, जो एक "वायुमंडल" है - आप शायद माप की इस इकाई में आ गए हैं। बढ़ती ऊंचाई के साथ, दबाव तेजी से गिरता है: क्षोभमंडल की सीमाओं पर (12 किलोमीटर की ऊंचाई पर) यह पहले से ही 200 एमबार है, और 45 किलोमीटर की ऊंचाई पर यह 1 एमबार तक गिर जाता है। इसलिए, यह अजीब नहीं है कि यह संतृप्त क्षोभमंडल में है कि पृथ्वी के वायुमंडल के पूरे द्रव्यमान का 80% एकत्र किया जाता है।

स्ट्रैटोस्फियर

8 किमी की ऊंचाई (ध्रुव पर) और 50 किमी (भूमध्य रेखा पर) के बीच स्थित वायुमंडल की परत को समताप मंडल कहा जाता है। यह नाम दूसरे ग्रीक शब्द "स्ट्रेटोस" से आया है, जिसका अर्थ है "फर्श, परत।" यह पृथ्वी के वायुमंडल का एक अत्यंत दुर्लभ क्षेत्र है, जिसमें लगभग कोई जलवाष्प नहीं है। समताप मंडल के निचले भाग में वायुदाब निकट-सतह की तुलना में 10 गुना कम है, और ऊपरी भाग में यह 100 गुना कम है।

क्षोभमंडल के बारे में बात करते हुए, हमने पहले ही सीखा कि इसमें तापमान ऊंचाई के आधार पर घटता है। समताप मंडल में, सब कुछ ठीक विपरीत होता है - चढ़ाई के साथ, तापमान -56 डिग्री सेल्सियस से 0-1 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है। स्ट्रैटोपॉज़ पर ताप रुक जाता है, स्ट्रैटो- और मेसोस्फीयर के बीच की सीमा।

समताप मंडल में जीवन और मनुष्य

यात्री लाइनर और सुपरसोनिक विमान आमतौर पर समताप मंडल की निचली परतों में उड़ते हैं - यह न केवल उन्हें क्षोभमंडल वायु धाराओं की अस्थिरता से बचाता है, बल्कि कम वायुगतिकीय ड्रैग के कारण उनके आंदोलन को भी सरल करता है। लेकिन कम तामपानऔर हवा की दुर्लभता आपको ईंधन की खपत को अनुकूलित करने की अनुमति देती है, जो विशेष रूप से लंबी दूरी की उड़ानों के लिए महत्वपूर्ण है।

हालांकि, विमान के लिए एक तकनीकी ऊंचाई सीमा है - हवा का प्रवाह, जिसमें से समताप मंडल में बहुत कम है, जेट इंजन के संचालन के लिए आवश्यक है। तदनुसार, टर्बाइन में वांछित वायुदाब प्राप्त करने के लिए वायुयान को ध्वनि की गति से भी तेज गति से चलना पड़ता है। इसलिए, समताप मंडल में उच्च (18-30 किलोमीटर की ऊंचाई पर), केवल लड़ाकू वाहन और कॉनकॉर्ड जैसे सुपरसोनिक विमान ही चल सकते हैं। तो समताप मंडल के मुख्य "निवासी" गुब्बारे से जुड़ी मौसम संबंधी जांच हैं - वे वहां लंबे समय तक रह सकते हैं, अंतर्निहित क्षोभमंडल की गतिशीलता के बारे में जानकारी एकत्र कर सकते हैं।

पाठक शायद पहले से ही जानता है कि वायुमंडल में ओजोन परत तक सूक्ष्मजीव हैं - तथाकथित एरोप्लांकटन। हालांकि, न केवल बैक्टीरिया समताप मंडल में जीवित रहने में सक्षम हैं। तो, एक बार एक अफ्रीकी गिद्ध, एक विशेष प्रकार का गिद्ध, 11.5 हजार मीटर की ऊंचाई पर एक विमान के इंजन में घुस गया। और प्रवास के दौरान कुछ बत्तखें शांति से एवरेस्ट के ऊपर से उड़ती हैं।

लेकिन सबसे बड़ा प्राणी जो समताप मंडल में रहा है वह मनुष्य बना हुआ है। वर्तमान ऊंचाई रिकॉर्ड Google के उपाध्यक्ष एलन यूस्टेस द्वारा निर्धारित किया गया था। कूद के दिन, वह 57 वर्ष का था! एक विशेष गुब्बारे पर, वह समुद्र तल से 41 किलोमीटर की ऊँचाई तक उठा, और फिर एक पैराशूट के साथ नीचे कूद गया। गिरने के चरम क्षण में उन्होंने जो गति विकसित की वह 1342 किमी / घंटा थी - ध्वनि की गति से अधिक! उसी समय, यूस्टेस स्वतंत्र रूप से ध्वनि गति सीमा को पार करने वाला पहला व्यक्ति बन गया (जीवन समर्थन के लिए स्पेस सूट और सामान्य रूप से लैंडिंग के लिए पैराशूट की गिनती नहीं)।

• एक दिलचस्प तथ्य - गुब्बारे से अलग होने के लिए, यूस्टेस को एक विस्फोटक उपकरण की आवश्यकता थी - जैसे कि अंतरिक्ष रॉकेट द्वारा चरणों को अलग करते समय उपयोग किया जाता है।

ओज़ोन की परत

और समताप मंडल और मध्यमंडल के बीच की सीमा पर प्रसिद्ध ओजोन परत है। यह पृथ्वी की सतह को पराबैंगनी किरणों के प्रभाव से बचाता है, और साथ ही ग्रह पर जीवन के प्रसार की ऊपरी सीमा के रूप में कार्य करता है - इसके ऊपर, तापमान, दबाव और ब्रह्मांडीय विकिरण भी जल्दी से समाप्त हो जाएगा। सबसे प्रतिरोधी बैक्टीरिया।

यह ढाल कहाँ से आई? उत्तर अविश्वसनीय है - यह जीवित जीवों द्वारा बनाया गया था, अधिक सटीक रूप से - ऑक्सीजन, जिसे विभिन्न बैक्टीरिया, शैवाल और पौधे अनादि काल से स्रावित करते रहे हैं। वायुमण्डल में ऊँचा उठकर, ऑक्सीजन पराबैंगनी विकिरण के संपर्क में आती है और प्रकाश-रासायनिक अभिक्रिया में प्रवेश करती है। नतीजतन, हम जिस साधारण ऑक्सीजन में सांस लेते हैं, उससे ओ 2, ओजोन प्राप्त होता है - ओ 3।

विडंबना यह है कि सूर्य के विकिरण द्वारा निर्मित ओजोन हमें उसी विकिरण से बचाती है! और ओजोन परावर्तित नहीं होता है, लेकिन पराबैंगनी को अवशोषित करता है - जिससे यह अपने आसपास के वातावरण को गर्म करता है।

मीसोस्फीयर

हम पहले ही उल्लेख कर चुके हैं कि समताप मंडल के ऊपर - अधिक सटीक रूप से, समताप मंडल के ऊपर, स्थिर तापमान की सीमा परत - मेसोस्फीयर है। यह अपेक्षाकृत छोटी परत 40-45 और 90 किलोमीटर की ऊंचाई के बीच स्थित है और हमारे ग्रह पर सबसे ठंडी जगह है - मेसोपॉज़ में, मेसोस्फीयर की ऊपरी परत, हवा को -143 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है।

मेसोस्फीयर पृथ्वी के वायुमंडल का सबसे कम खोजा गया हिस्सा है। बेहद कम गैस का दबाव, जो सतह के दबाव से एक हजार से दस हजार गुना कम है, गुब्बारों की गति को सीमित करता है - उनकी उठाने की शक्ति शून्य तक पहुंच जाती है, और वे बस जगह पर लटक जाते हैं। जेट विमान के साथ भी ऐसा ही होता है - विमान के पंख और शरीर के वायुगतिकी अपना अर्थ खो देते हैं। इसलिए, रॉकेट या रॉकेट इंजन वाले विमान - रॉकेट विमान - मेसोस्फीयर में उड़ सकते हैं। इनमें X-15 रॉकेट विमान शामिल है, जो दुनिया में सबसे तेज विमान की स्थिति रखता है: यह 108 किलोमीटर की ऊंचाई और 7200 किमी / घंटा की गति तक पहुंच गया - ध्वनि की गति का 6.72 गुना।

हालाँकि, X-15 की रिकॉर्ड उड़ान केवल 15 मिनट की थी। यह मेसोस्फीयर में चलने वाले वाहनों के साथ एक आम समस्या का प्रतीक है - वे किसी भी गहन शोध करने के लिए बहुत तेज़ हैं, और वे लंबे समय तक एक निश्चित ऊंचाई पर नहीं रहते हैं, ऊंची उड़ान भरते हैं या नीचे गिरते हैं। इसके अलावा, उपग्रहों या उपकक्षीय जांच का उपयोग करके मेसोस्फीयर का पता नहीं लगाया जा सकता है - भले ही वायुमंडल की इस परत में दबाव कम हो, यह अंतरिक्ष यान को धीमा कर देता है (और कभी-कभी जलता है)। इन जटिलताओं के कारण, वैज्ञानिक अक्सर मेसोस्फीयर को "अज्ञानता" कहते हैं (अंग्रेजी "अज्ञानता" से, जहां "अज्ञानता" अज्ञानता, अज्ञानता है)।

और यह मेसोस्फीयर में है कि पृथ्वी पर गिरने वाले अधिकांश उल्का जलते हैं - यह वहां है कि पर्सिड उल्का बौछार, जिसे "अगस्त स्टारफॉल" के रूप में जाना जाता है, भड़क उठता है। प्रकाश प्रभाव तब होता है जब एक ब्रह्मांडीय पिंड 11 किमी / घंटा से अधिक की गति से पृथ्वी के वायुमंडल में तीव्र कोण पर प्रवेश करता है - घर्षण बल से उल्कापिंड प्रकाश करता है।

मेसोस्फीयर में अपना द्रव्यमान खो देने के बाद, "एलियन" के अवशेष पृथ्वी पर ब्रह्मांडीय धूल के रूप में बस जाते हैं - हर दिन 100 से 10 हजार टन उल्कापिंड ग्रह पर गिरते हैं। चूंकि व्यक्तिगत धूल के कण बहुत हल्के होते हैं, इसलिए उन्हें पृथ्वी की सतह तक पहुंचने में एक महीने तक का समय लगता है! जब वे बादलों में प्रवेश करते हैं, तो वे उन्हें भारी बनाते हैं और कभी-कभी बारिश भी करते हैं - क्योंकि वे ज्वालामुखी की राख या परमाणु विस्फोटों के कणों के कारण होते हैं। हालांकि, बारिश के गठन पर ब्रह्मांडीय धूल का प्रभाव छोटा माना जाता है - पृथ्वी के वायुमंडल के प्राकृतिक संचलन को गंभीरता से बदलने के लिए 10 हजार टन भी पर्याप्त नहीं है।

बाह्य वायुमंडल

मेसोस्फीयर के ऊपर, समुद्र तल से 100 किलोमीटर की ऊँचाई पर, कर्मन रेखा गुजरती है - पृथ्वी और अंतरिक्ष के बीच एक सशर्त सीमा। यद्यपि ऐसी गैसें हैं जो पृथ्वी के साथ घूमती हैं और तकनीकी रूप से वायुमंडल में प्रवेश करती हैं, कर्मन रेखा के ऊपर उनकी मात्रा अदृश्य रूप से छोटी होती है। इसलिए, कोई भी उड़ान जो 100 किलोमीटर की ऊंचाई से आगे जाती है, उसे पहले से ही अंतरिक्ष माना जाता है।

वायुमंडल की सबसे विस्तारित परत की निचली सीमा, थर्मोस्फीयर, कर्मन रेखा के साथ मेल खाती है। यह 800 किलोमीटर की ऊँचाई तक बढ़ता है और अत्यधिक उच्च तापमान की विशेषता है - 400 किलोमीटर की ऊँचाई पर यह अधिकतम 1800 डिग्री सेल्सियस तक पहुँच जाता है!

गर्म, है ना? 1538 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर लोहा पिघलने लगता है - फिर अंतरिक्ष यान थर्मोस्फीयर में कैसे बरकरार रहता है? यह सब ऊपरी वायुमंडल में गैसों की अत्यंत कम सांद्रता के बारे में है - थर्मोस्फीयर के बीच में दबाव पृथ्वी की सतह के पास हवा की एकाग्रता से 1,000,000 कम है! व्यक्तिगत कणों की ऊर्जा अधिक होती है - लेकिन उनके बीच की दूरी बहुत बड़ी होती है, और अंतरिक्ष यान वास्तव में एक निर्वात में होते हैं। हालांकि, यह उन्हें उस गर्मी से छुटकारा पाने में मदद नहीं करता है जो तंत्र उत्सर्जित करता है - गर्मी रिलीज के लिए, सभी अंतरिक्ष यान रेडिएटर से लैस होते हैं जो अतिरिक्त ऊर्जा विकीर्ण करते हैं।

• एक नोट पर। कब हम बात कर रहे हेउच्च तापमान के बारे में, यह हमेशा गर्म पदार्थ के घनत्व पर विचार करने योग्य होता है - उदाहरण के लिए, एंड्रोन कोलाइडर के वैज्ञानिक वास्तव में सूर्य के तापमान पर पदार्थ को गर्म कर सकते हैं। लेकिन यह स्पष्ट है कि ये अलग-अलग अणु होंगे - एक शक्तिशाली विस्फोट के लिए तारे के पदार्थ का एक ग्राम पर्याप्त होगा। इसलिए, आपको पीले प्रेस पर विश्वास नहीं करना चाहिए, जो हमें कोलाइडर के "हाथों" से दुनिया के एक आसन्न अंत का वादा करता है, जैसे आपको थर्मोस्फीयर में गर्मी से डरना नहीं चाहिए।

थर्मोस्फीयर और अंतरिक्ष यात्री

थर्मोस्फीयर वास्तव में खुला स्थान है - यह अपनी सीमा के भीतर था कि पहले सोवियत स्पुतनिक की कक्षा चलती थी। यूरी गगारिन के साथ वोस्तोक -1 अंतरिक्ष यान की उड़ान का एपोसेंटर - पृथ्वी के ऊपर उच्चतम बिंदु - भी था। पृथ्वी की सतह, महासागर और वायुमंडल का अध्ययन करने के लिए कई कृत्रिम उपग्रह, जैसे Google मानचित्र उपग्रह भी इस ऊंचाई तक प्रक्षेपित किए जाते हैं। इसलिए, अगर हम LEO (लो रेफरेंस ऑर्बिट, एस्ट्रोनॉटिक्स में एक सामान्य शब्द) के बारे में बात कर रहे हैं, तो 99% मामलों में यह थर्मोस्फीयर में होता है।

लोगों और जानवरों की कक्षीय उड़ानें केवल थर्मोस्फीयर में नहीं होती हैं। तथ्य यह है कि इसके ऊपरी भाग में, 500 किलोमीटर की ऊँचाई पर, पृथ्वी की विकिरण पेटियाँ फैली हुई हैं। यह वहाँ है कि सौर हवा के आवेशित कण मैग्नेटोस्फीयर द्वारा फंस जाते हैं और जमा हो जाते हैं। विकिरण बेल्ट में लंबे समय तक रहने से जीवित जीवों और यहां तक ​​​​कि इलेक्ट्रॉनिक्स को अपूरणीय क्षति होती है - इसलिए, सभी उच्च-कक्षीय वाहन विकिरण से सुरक्षित होते हैं।

औरोरस

ध्रुवीय अक्षांशों में, एक शानदार और भव्य तमाशा अक्सर दिखाई देता है - ऑरोरा बोरेलिस। वे विभिन्न रंगों और आकृतियों के लंबे चमकदार चापों की तरह दिखते हैं जो आकाश में झिलमिलाते हैं। पृथ्वी अपनी उपस्थिति का श्रेय अपने मैग्नेटोस्फीयर को देती है - या यों कहें, ध्रुवों के पास इसमें अंतराल। सौर हवा से आवेशित कण अंदर की ओर विस्फोट करते हैं, जिससे वातावरण चमक उठता है। आप सबसे शानदार रोशनी की प्रशंसा कर सकते हैं और यहां उनकी उत्पत्ति के बारे में अधिक जान सकते हैं।

अब अरोरा ध्रुवीय देशों जैसे कनाडा या नॉर्वे के निवासियों के लिए आम है, साथ ही किसी भी पर्यटक के यात्रा कार्यक्रम में एक आवश्यक वस्तु है - हालांकि, इससे पहले कि उन्हें अलौकिक गुणों के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था। बहुरंगी रोशनी में, पुरातनता के लोगों ने स्वर्ग के द्वार, पौराणिक प्राणियों और आत्माओं की आग देखी, और उनके व्यवहार को अटकल माना जाता था। और हमारे पूर्वजों को समझा जा सकता है - यहां तक ​​कि शिक्षा और अपने मन में विश्वास कभी-कभी प्रकृति की शक्तियों के प्रति श्रद्धा को रोक नहीं सकता है।

बहिर्मंडल

पृथ्वी के वायुमंडल की अंतिम परत, जिसकी निचली सीमा 700 किलोमीटर की ऊँचाई पर चलती है, एक्सोस्फीयर है (दूसरे ग्रीक शब्द "एक्सो" से - बाहर, बाहर)। यह अविश्वसनीय रूप से बिखरा हुआ है और इसमें मुख्य रूप से सबसे हल्के तत्व के परमाणु होते हैं - हाइड्रोजन; ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के अलग-अलग परमाणुओं में भी आते हैं, जो सूर्य के सभी-मर्मज्ञ विकिरण द्वारा दृढ़ता से आयनित होते हैं।

पृथ्वी के एक्सोस्फीयर के आयाम अविश्वसनीय रूप से बड़े हैं - यह पृथ्वी के कोरोना, जियोकोरोना में विकसित होता है, जो ग्रह से 100 हजार किलोमीटर तक फैला है। यह बहुत दुर्लभ है - कणों की सांद्रता साधारण हवा के घनत्व से लाखों गुना कम है। लेकिन अगर चंद्रमा पृथ्वी को दूर के अंतरिक्ष यान के लिए अस्पष्ट करता है, तो हमारे ग्रह का कोरोना दिखाई देगा, जैसे सूर्य का कोरोना हमें ग्रहण के दौरान दिखाई देता है। हालाँकि, यह घटना अभी तक नहीं देखी गई है।

वायुमंडलीय अपक्षय

और यह एक्सोस्फीयर में भी है कि पृथ्वी के वायुमंडल का अपक्षय होता है - ग्रह के गुरुत्वाकर्षण केंद्र से बड़ी दूरी के कारण, कण आसानी से कुल गैस द्रव्यमान से अलग हो जाते हैं और अपनी कक्षाओं में प्रवेश करते हैं। इस घटना को वायुमंडलीय अपव्यय कहा जाता है। हमारा ग्रह हर सेकेंड में 3 किलोग्राम हाइड्रोजन और 50 ग्राम हीलियम वायुमंडल से खो देता है। केवल ये कण सामान्य गैसीय द्रव्यमान को छोड़ने के लिए पर्याप्त हल्के होते हैं।

सरल गणनाओं से पता चलता है कि पृथ्वी सालाना लगभग 110 हजार टन वायुमंडलीय द्रव्यमान खो देती है। यह खतरनाक है? वास्तव में, नहीं - हाइड्रोजन और हीलियम के "उत्पादन" के लिए हमारे ग्रह की क्षमता हानि की दर से अधिक है। इसके अलावा, कुछ खोया हुआ पदार्थ अंततः वायुमंडल में वापस आ जाता है। और महत्वपूर्ण गैसें जैसे ऑक्सीजन या कार्बन डाइऑक्साइड पृथ्वी को सामूहिक रूप से छोड़ने के लिए बहुत भारी हैं - इसलिए डरो मत कि हमारी पृथ्वी का वातावरण वाष्पित हो जाएगा।

• एक दिलचस्प तथ्य - दुनिया के अंत के "भविष्यद्वक्ता" अक्सर कहते हैं कि यदि पृथ्वी की कोर घूमना बंद कर देती है, तो सौर हवा के दबाव में वातावरण जल्दी से गायब हो जाएगा। हालाँकि, हमारे पाठक जानते हैं कि पृथ्वी के चारों ओर का वातावरण गुरुत्वाकर्षण बलों द्वारा रखा जाता है, जो कोर के घूमने की परवाह किए बिना कार्य करेगा। इसका एक महत्वपूर्ण प्रमाण शुक्र है, जिसका एक निश्चित कोर और एक कमजोर चुंबकीय क्षेत्र है, लेकिन वातावरण पृथ्वी से 93 गुना सघन और भारी है। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि पृथ्वी की कोर की गतिशीलता की समाप्ति सुरक्षित है - तब ग्रह का चुंबकीय क्षेत्र गायब हो जाएगा। इसकी भूमिका वातावरण को नियंत्रित करने में नहीं, बल्कि सौर हवा के आवेशित कणों से बचाने में महत्वपूर्ण है, जो हमारे ग्रह को आसानी से एक रेडियोधर्मी रेगिस्तान में बदल देगा।

बादलों

पृथ्वी पर जल केवल विशाल महासागर और असंख्य नदियों में ही नहीं है। वातावरण में लगभग 5.2×1015 किलोग्राम पानी है। यह लगभग हर जगह मौजूद है - हवा में वाष्प का अनुपात मात्रा का 0.1% से 2.5% तक होता है, जो तापमान और स्थान पर निर्भर करता है। हालांकि, अधिकांश पानी बादलों में एकत्र किया जाता है, जहां यह न केवल गैस के रूप में, बल्कि छोटी बूंदों और बर्फ के क्रिस्टल में भी जमा होता है। बादलों में पानी की सांद्रता 10 g/m 3 तक पहुँच जाती है - और चूँकि बादल कई घन किलोमीटर की मात्रा तक पहुँचते हैं, उनमें पानी का द्रव्यमान दसियों और सैकड़ों टन होता है।

बादल हमारी पृथ्वी का सबसे दृश्यमान रूप हैं; वे चंद्रमा से भी दिखाई देते हैं, जहां महाद्वीपों की रूपरेखा नग्न आंखों के सामने धुंधली हो जाती है। और यह अजीब नहीं है - आखिरकार, 50% से अधिक पृथ्वी लगातार बादलों से ढकी हुई है!

बादल पृथ्वी के ताप विनिमय में अविश्वसनीय रूप से महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सर्दियों में, वे सूर्य की किरणों को पकड़ लेते हैं, ग्रीनहाउस प्रभाव के कारण उनके नीचे के तापमान को बढ़ाते हैं, और गर्मियों में, वे सूर्य की विशाल ऊर्जा को ढाल देते हैं। बादल दिन और रात के तापमान के अंतर को भी संतुलित करते हैं। वैसे, यह उनकी अनुपस्थिति के कारण है कि रात में रेगिस्तान इतना ठंडा हो जाता है - रेत और चट्टानों द्वारा जमा की गई सारी गर्मी स्वतंत्र रूप से उड़ जाती है, जब बादल इसे अन्य क्षेत्रों में पकड़ लेते हैं।

अधिकांश बादल पृथ्वी की सतह के पास, क्षोभमंडल में बनते हैं, लेकिन उनके आगामी विकाशवे विभिन्न प्रकार के रूप और गुण लेते हैं। उनका अलगाव बहुत उपयोगी है - बादलों की उपस्थिति विभिन्न प्रकारन केवल मौसम की भविष्यवाणी करने में मदद कर सकता है, बल्कि हवा में अशुद्धियों की उपस्थिति का भी पता लगा सकता है! आइए मुख्य प्रकार के बादलों को अधिक विस्तार से देखें।

निचले बादल

जो बादल जमीन से सबसे नीचे उतरते हैं उन्हें निचले बादलों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। उन्हें उच्च एकरूपता और कम द्रव्यमान की विशेषता है - जब वे जमीन पर गिरते हैं, तो मौसम वैज्ञानिक उन्हें सामान्य कोहरे से अलग नहीं करते हैं। फिर भी, उनके बीच एक अंतर है - कुछ बस आकाश को अस्पष्ट करते हैं, जबकि अन्य भारी बारिश और बर्फबारी में फट सकते हैं।

• जो बादल भारी वर्षा दे सकते हैं उनमें निंबोस्ट्रेटस बादल शामिल हैं। वे निचले स्तर के बादलों में सबसे बड़े हैं: उनकी मोटाई कई किलोमीटर तक पहुंच जाती है, और रैखिक माप हजारों किलोमीटर से अधिक हो जाते हैं। वे एक सजातीय धूसर द्रव्यमान हैं - एक लंबी बारिश के दौरान आकाश को देखें, और आप निश्चित रूप से निंबस बादल देखेंगे।
• एक अन्य प्रकार की निचली परत के बादल स्ट्रेटोक्यूम्यलस बादल हैं जो जमीन से 600-1500 मीटर ऊपर उठते हैं। वे सैकड़ों ग्रे-सफेद बादलों के समूह हैं जो छोटे अंतराल से अलग होते हैं। हम आमतौर पर आंशिक रूप से बादल वाले दिनों में ऐसे बादल देखते हैं। वे शायद ही कभी बारिश या हिमपात करते हैं।
• अंतिम प्रकार के निचले बादल साधारण स्ट्रेटस बादल होते हैं; वे वही हैं जो बादल के दिनों में आकाश को ढँक लेते हैं, जब आकाश से एक अच्छी बूंदा बांदी शुरू होती है। वे बहुत पतले और कम होते हैं - स्ट्रैटस बादलों की ऊंचाई अधिकतम 400-500 मीटर तक पहुंच जाती है। उनकी संरचना कोहरे की संरचना के समान ही है - रात में जमीन पर उतरते हुए, वे अक्सर सुबह की घनी धुंध पैदा करते हैं।

ऊर्ध्वाधर विकास के बादल

निचले स्तर के बादलों में बड़े भाई होते हैं - ऊर्ध्वाधर विकास के बादल। यद्यपि उनकी निचली सीमा 800-2000 किलोमीटर की कम ऊंचाई पर स्थित है, ऊर्ध्वाधर विकास के बादल गंभीर रूप से ऊपर की ओर बढ़ते हैं - उनकी मोटाई 12-14 किलोमीटर तक पहुंच सकती है, जो उनकी ऊपरी सीमा को क्षोभमंडल तक धकेलती है। ऐसे बादलों को संवहनी भी कहा जाता है: उनके बड़े आकार के कारण, उनमें पानी एक अलग तापमान प्राप्त करता है, जो संवहन को जन्म देता है - गर्म द्रव्यमान को ऊपर और ठंडे द्रव्यमान को नीचे ले जाने की प्रक्रिया। इसलिए, ऊर्ध्वाधर विकास के बादलों में, जल वाष्प, छोटी बूंदें, बर्फ के टुकड़े और यहां तक ​​कि पूरे बर्फ के क्रिस्टल एक साथ मौजूद होते हैं।

• मुख्य प्रकार के ऊर्ध्वाधर बादल क्यूम्यलस बादल हैं - विशाल सफेद बादल जो रूई या हिमखंड के फटे टुकड़ों से मिलते जुलते हैं। उनके अस्तित्व के लिए यह आवश्यक है तपिशहवा - इसलिए, मध्य रूस में, वे केवल गर्मियों में दिखाई देते हैं और रात में पिघल जाते हैं। उनकी मोटाई कई किलोमीटर तक पहुंच जाती है।

• हालांकि, जब क्यूम्यलस बादलों को एक साथ इकट्ठा होने का अवसर मिलता है, तो वे एक बहुत बड़ा रूप बनाते हैं - क्यूम्यलोनिम्बस बादल। इन्हीं से ग्रीष्मकाल में भारी वर्षा, ओले और गरज के साथ वर्षा होती है। वे केवल कुछ घंटों के लिए मौजूद होते हैं, लेकिन साथ ही वे 15 किलोमीटर तक बढ़ते हैं - उनका ऊपरी भाग -10 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक पहुंचता है और इसमें बर्फ के क्रिस्टल होते हैं। सबसे बड़े क्यूम्यलोनिम्बस बादलों के शीर्ष पर, "एविल्स" होते हैं गठित - एक मशरूम या एक उल्टे लोहे जैसा समतल क्षेत्र। यह उन क्षेत्रों में होता है जहां बादल समताप मंडल के किनारे तक पहुंचता है - भौतिकी इसे आगे फैलने की अनुमति नहीं देती है, यही कारण है कि क्यूम्यलोनिम्बस बादल ऊंचाई सीमा के साथ फैलता है।

• एक दिलचस्प तथ्य यह है कि शक्तिशाली क्यूम्यलोनिम्बस बादल ज्वालामुखी विस्फोटों, उल्कापिंडों के प्रभाव और परमाणु विस्फोटों के स्थानों में बनते हैं। ये बादल सबसे बड़े हैं - इनकी सीमाएँ 16 किलोमीटर की ऊँचाई तक चढ़ते हुए समताप मंडल तक पहुँचती हैं। वाष्पित पानी और माइक्रोपार्टिकल्स से संतृप्त होने के कारण, वे शक्तिशाली गरज के साथ उगते हैं - ज्यादातर मामलों में यह प्रलय से जुड़ी आग को बुझाने के लिए पर्याप्त है। यहाँ एक ऐसा प्राकृतिक फायरमैन है

मध्य बादल

क्षोभमंडल के मध्य भाग में (मध्य अक्षांशों में 2–7 किलोमीटर की ऊँचाई पर) मध्य स्तर के बादल होते हैं। वे बड़े क्षेत्रों की विशेषता रखते हैं - वे पृथ्वी की सतह और असमान इलाके से अपड्राफ्ट से कम प्रभावित होते हैं - और कई सौ मीटर की एक छोटी मोटाई। ये बादल हैं जो पहाड़ों की तेज चोटियों के चारों ओर "हवा" करते हैं और उनके पास लटकते हैं।

मध्य स्तरीय बादलों को स्वयं दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जाता है - आल्टोस्ट्रेटस और आल्टोक्यूम्यलस।

• आल्टोस्ट्रेटस बादल जटिल वायुमंडलीय द्रव्यमान के घटकों में से एक हैं। वे एक समान, धूसर-नीले रंग का परदा हैं जिसके माध्यम से सूर्य और चंद्रमा दिखाई दे रहे हैं - हालांकि आल्टोस्ट्रेटस बादलों की सीमा हजारों किलोमीटर है, वे केवल कुछ किलोमीटर मोटे हैं। उच्च ऊंचाई पर उड़ने वाले विमान की खिड़की से दिखाई देने वाला ग्रे घना घूंघट ठीक अल्टोस्ट्रेटस बादल है। अक्सर बारिश होती है या लंबे समय तक बर्फबारी होती है।

• आल्टोक्यूम्यलस बादल, फटे हुए रूई के छोटे टुकड़ों या पतली समानांतर धारियों के समान, गर्म मौसम के दौरान होते हैं - वे तब बनते हैं जब गर्म हवा का द्रव्यमान 2-6 किलोमीटर की ऊंचाई तक बढ़ जाता है। आल्टोक्यूम्यलस बादल आगामी मौसम परिवर्तन और बारिश के दृष्टिकोण के एक निश्चित संकेतक के रूप में काम करते हैं - वे न केवल प्राकृतिक वायुमंडलीय संवहन द्वारा, बल्कि ठंडी हवा के द्रव्यमान की शुरुआत से भी बनाए जा सकते हैं। उनसे शायद ही कभी बारिश होती है - हालांकि, बादल एक साथ मिल सकते हैं और एक बड़ा बारिश बादल बना सकते हैं।

पहाड़ों के पास बादलों की बात करें - तस्वीरों में (और शायद जीवित भी) आपने शायद एक से अधिक बार गोल बादलों को कपास पैड के समान देखा होगा जो पहाड़ की चोटी के ऊपर परतों में लटके हुए हैं। तथ्य यह है कि मध्य स्तर के बादल अक्सर लेंटिकुलर या लेंटिकुलर होते हैं - कई समानांतर परतों में विभाजित होते हैं। वे हवा की लहरों से बनते हैं, जब हवा खड़ी चोटियों के आसपास बहती है। लेंटिकुलर बादल इस मायने में भी खास हैं कि वे तेज हवाओं में भी अपनी जगह पर लटके रहते हैं। उनकी प्रकृति इसे संभव बनाती है - चूंकि ऐसे बादल कई वायु धाराओं के संपर्क के बिंदुओं पर बनाए जाते हैं, वे अपेक्षाकृत स्थिर स्थिति में होते हैं।

ऊपरी बादल

साधारण बादलों का अंतिम स्तर जो समताप मंडल की निचली पहुंच तक बढ़ता है, ऊपरी स्तर कहलाता है। ऐसे बादलों की ऊँचाई 6-13 किलोमीटर तक पहुँच जाती है - वहाँ बहुत ठंड होती है, और इसलिए ऊपरी टीयर में बादलों में छोटे-छोटे बर्फ के टुकड़े होते हैं। उनके रेशेदार, खिंचे हुए, पंख जैसी आकृति के कारण, लम्बे बादलों को सिरस भी कहा जाता है - हालाँकि वातावरण की विचित्रताएँ अक्सर उन्हें पंजे, गुच्छे और यहाँ तक कि मछली के कंकाल का आकार देती हैं। उनसे होने वाली वर्षा कभी भी जमीन पर नहीं पहुंचती है - लेकिन सिरस के बादलों की उपस्थिति ही मौसम की भविष्यवाणी करने का एक प्राचीन तरीका है।

• शुद्ध सिरस के बादल ऊपरी टीयर के बादलों में सबसे लंबे होते हैं - एक व्यक्तिगत फाइबर की लंबाई दसियों किलोमीटर तक पहुंच सकती है। चूंकि बादलों में बर्फ के क्रिस्टल पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण को महसूस करने के लिए काफी बड़े होते हैं, सिरस के बादल कैस्केड में "गिरते हैं" - एक बादल के ऊपर और नीचे के बिंदुओं के बीच की दूरी 3-4 किलोमीटर तक पहुंच सकती है! वास्तव में, सिरस के बादल विशाल "बर्फबारी" हैं। यह पानी के क्रिस्टल के आकार में अंतर है जो उनके रेशेदार, स्ट्रीमिंग रूप का निर्माण करते हैं।

• इस वर्ग में लगभग अदृश्य बादल भी होते हैं - सिरोस्ट्रेटस बादल। वे तब बनते हैं जब निकट-सतह की बड़ी मात्रा में हवा ऊपर उठती है - उच्च ऊंचाई पर, उनकी आर्द्रता बादल बनाने के लिए पर्याप्त होती है। जब सूर्य या चंद्रमा उनके माध्यम से चमकता है, तो एक प्रभामंडल दिखाई देता है - बिखरी हुई किरणों की एक चमकदार इंद्रधनुषी डिस्क।

रात्रिचर बादल

एक अलग वर्ग में, यह चांदी के बादलों को उजागर करने के लायक है - पृथ्वी पर सबसे ऊंचे बादल। वे 80 किलोमीटर की ऊंचाई तक चढ़ते हैं, जो समताप मंडल से भी अधिक है! इसके अलावा, उनकी एक असामान्य रचना है - अन्य बादलों के विपरीत, वे उल्कापिंड की धूल और मीथेन से बने होते हैं, पानी से नहीं। ये बादल सूर्यास्त के बाद या भोर से पहले ही दिखाई देते हैं - क्षितिज के पीछे से प्रवेश करते हुए सूर्य की किरणें चांदी के बादलों को रोशन करती हैं, जो दिन के दौरान ऊंचाई पर अदृश्य रहते हैं।

निशाचर बादल एक अविश्वसनीय रूप से सुंदर दृश्य हैं - हालांकि, उन्हें उत्तरी गोलार्ध में देखने के लिए, आपको विशेष परिस्थितियों की आवश्यकता होती है। और उनकी पहेली को सुलझाना इतना आसान नहीं था - वैज्ञानिकों ने, असहाय, उन पर विश्वास करने से इनकार कर दिया, चांदी के बादल घोषित कर दिए दृष्टि संबंधी भ्रम. आप असामान्य बादलों को देख सकते हैं और हमारे विशेष लेख से उनके रहस्यों के बारे में जान सकते हैं।

पृथ्वी के वायुमंडल में O2 का संचय:
1 . (3.85-2.45 अरब वर्ष पूर्व) - ओ 2 का उत्पादन नहीं हुआ था
2 . (2.45-1.85 अरब साल पहले) ओ 2 का उत्पादन किया गया था लेकिन समुद्र और समुद्र तल की चट्टानों द्वारा अवशोषित किया गया था
3 . (1.85-0.85 अरब वर्ष पूर्व) ओ 2 महासागर छोड़ देता है, लेकिन भूमि पर चट्टानों के ऑक्सीकरण और ओजोन परत के निर्माण से भस्म हो जाता है
4 . (0.85-0.54 अरब वर्ष पूर्व) भूमि पर सभी चट्टानें ऑक्सीकृत हो जाती हैं, वातावरण में ओ 2 का संचय शुरू हो जाता है।
5 . (0.54 अरब साल पहले - वर्तमान) आधुनिक काल, वातावरण में ओ 2 की सामग्री स्थिर हो गई है

ऑक्सीजन आपदा(ऑक्सीजन क्रांति) - पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना में एक वैश्विक परिवर्तन जो प्रोटेरोज़ोइक की शुरुआत में हुआ, लगभग 2.4 अरब साल पहले (साइडरियन अवधि)। ऑक्सीजन तबाही का परिणाम वातावरण की संरचना में मुक्त ऑक्सीजन की उपस्थिति और वातावरण के सामान्य चरित्र में कमी से ऑक्सीकरण में परिवर्तन था। अवसादन की प्रकृति में तेज बदलाव के अध्ययन के आधार पर ऑक्सीजन आपदा की धारणा बनाई गई थी।

वायुमंडल की प्राथमिक संरचना

पृथ्वी के प्राथमिक वायुमंडल की सटीक संरचना वर्तमान में अज्ञात है, लेकिन आम तौर पर यह स्वीकार किया जाता है कि इसका गठन मेंटल के क्षय के परिणामस्वरूप हुआ था और यह एक पुनर्स्थापनात्मक प्रकृति का था। इसका आधार कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन सल्फाइड, अमोनिया, मीथेन था। इसका प्रमाण है:

• सतह पर दिखाई देने वाले गैर-ऑक्सीकृत तलछट (उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन-लैबाइल पाइराइट से नदी के कंकड़);
• ऑक्सीजन और अन्य ऑक्सीकरण एजेंटों का कोई ज्ञात महत्वपूर्ण स्रोत नहीं है;
• प्राथमिक वायुमंडल के संभावित स्रोतों (ज्वालामुखी गैसों, अन्य खगोलीय पिंडों की संरचना) का अध्ययन।

ऑक्सीजन आपदा के कारण

आणविक ऑक्सीजन का एकमात्र महत्वपूर्ण स्रोत जीवमंडल है, अधिक सटीक रूप से, प्रकाश संश्लेषक जीव। जीवमंडल के अस्तित्व की शुरुआत में ही, प्रकाश संश्लेषक आर्कबैक्टीरिया ने ऑक्सीजन का उत्पादन किया, जो लगभग तुरंत चट्टानों, भंग यौगिकों और वायुमंडलीय गैसों के ऑक्सीकरण पर खर्च किया गया था। एक उच्च सांद्रता केवल स्थानीय रूप से, जीवाणु मैट (तथाकथित "ऑक्सीजन पॉकेट्स") के भीतर बनाई गई थी। सतह की चट्टानों और वायुमंडल की गैसों के ऑक्सीकृत होने के बाद, ऑक्सीजन मुक्त रूप में वातावरण में जमा होने लगी।

माइक्रोबियल समुदायों के परिवर्तन को प्रभावित करने वाले संभावित कारकों में से एक परिवर्तन था रासायनिक संरचनाज्वालामुखीय गतिविधि के विलुप्त होने के कारण महासागर।

ऑक्सीजन आपदा के परिणाम

बीओस्फिअ

चूंकि उस समय के अधिकांश जीव अवायवीय थे, महत्वपूर्ण ऑक्सीजन सांद्रता में मौजूद नहीं थे, समुदायों का एक वैश्विक परिवर्तन हुआ: अवायवीय समुदायों को एरोबिक लोगों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था, जो पहले केवल "ऑक्सीजन पॉकेट" तक सीमित थे; इसके विपरीत, अवायवीय समुदायों को "अवायवीय जेब" में धकेल दिया गया (लाक्षणिक रूप से, "जीवमंडल अंदर से बाहर निकला")। इसके बाद, वायुमंडल में आणविक ऑक्सीजन की उपस्थिति ने एक ओजोन स्क्रीन का निर्माण किया, जिसने जीवमंडल की सीमाओं का काफी विस्तार किया और अधिक ऊर्जावान रूप से अनुकूल (अवायवीय की तुलना में) ऑक्सीजन श्वसन का प्रसार किया।

स्थलमंडल

नतीजतन ऑक्सीजन आपदावस्तुतः सभी कायापलट और तलछटी चट्टानें जो पृथ्वी की पपड़ी का अधिकांश भाग बनाती हैं, ऑक्सीकृत हो जाती हैं।