Hvordan fik Jorden sin atmosfære?

Hvad er atmosfæren?

Atmosfæren på Jorden har været ret konstant i mange millioner år. Den består af en sammensætning af en række forskellige gasser.

Atmosfæren består primært af 78 % nitrogen, 21 % oxygen, cirka 1 % argon samt en lille procentdel af en række andre forskellige gasarter.

Nitrogen, Kvælstof, er neutral i mange af de betydelige processer på Jorden, men har betydning for livet på Jorden ved, at den bremser den hårdeste ultraviolette stråling fra Solen mod Jorden.

De 21 % ilt som atmosfæren består af, er af stor betydning for livet på Jorden. Ilt forbruges i store mængder, og er betydningsfuldt for de fleste levende organismers energiomsætning.

Til gengæld producere planter ved fotosyntesen tilsvarende mængder.

Den sidste procentdel af atmosfæren er ædelgassen argon. Den har ingen betydning i livs – og vejrprocessen.

CO2 i atmosfæren

Jordens atmosfære består desuden af CO2, ozon og en række andre gasarter, som udgør en lille, men vigtig del af atmosfæren. Modsat kvælstof, ilt og argon varier disse komponenter fra sted til sted og over tiden.

CO2 i atmosfæren variere blandt andet efter fotosyntesens intensitet, afbrænding af fossile brændstoffer og skovafbrænding.

Ozon findes primært i ozonlaget - i stratosfæren.

Det er især vigtig som filter for UV-stråling, hvorimod det i den nedre del af atmosfæren – i troposfæren – sammen med vanddamp og CO2, er vigtig i forhold til drivhuseffekten.

Video: Se udviklingen af C02 i atmosfæren

Undersøgelse: Drivhusgasser skrumper stratosfæren

Stratosfæren er globalt svundet ind med 400 meter siden 1980. Det viser en ny amerikansk undersøgelse.

Ifølge forskerne kan global opvarmning resultere i, at stratosfæren mister fire procent af sin vertikale masse i 2080. Det svarer til 1,3 kilometer.

Det er kombinationen af en varmere troposfære og drivhusgasser i stratosfæren, der driver udviklingen. Når troposfæren bliver varmere, udvider den sig og maser stratosfæren. Dertil får drivhusgasser stratosfæren til at trække sig sammen.

Forskerne er stadig i gang med at undersøge fænomenet, men i værste fald kan ændringerne have konsekvenser for hele atmosfærens dynamik og liv på Jorden.

Jordens første atmosfære

Jorden var for lille og for varm til at holde på sin første atmosfære af brint og helium, som derfor forsvandt ud i rummet.

Men Jorden blev gradvist koldere og fik en fast overflade med vulkaner, der var med til at udvikle Jordens anden atmosfære af vanddamp og kuldioxid med mindre mængder af kvælstof, ammoniak og andre luftarter – men stadig uden ilt.

Bomber af isholdige kometer

Derefter skete der to ting, som fik betydning for sammensætningen af den tredje og nuværende atmosfære.

For det første blev Jorden bombarderet af isholdige kometer, der tilførte kloden kaskader af vand.

Det er sandsynligt, at en stor del af vandet i havene oprindeligt er kommet udefra. Store mængder kuldioxid kunne opløses i havene, og på denne måde forsvandt det fra atmosfæren.

Første liv på jorden sendte ilt ud i atmosfæren

For det andet opstod livet på Jorden for omkring tre milliarder år siden, hvor de iltproducerende cyanobakterier udvikledes.

Over flere geologiske tidsaldre sendte de ilt ud i omgivelserne. I første omgang endte ilten dog ikke i atmosfæren – der var nemlig mange stoffer, som fx jern, der var parat til at reagere med ilten og dermed kemisk binde den.

Med tiden nåede ilten dog også ud i atmosfæren og blev der. Desuden dannedes det ozonlag, som beskytter livet mod Solens ultraviolette stråling.

I de seneste to milliarder år har Jorden haft en iltrig atmosfære, der minder om den, vi kender i dag – undersøgelser tyder på, at den eneste forskel er, at iltniveauet har svinget en del med millioner af års intervaller.

Venus har en meget tyk atmosfære

Venus er kendt som ’Jordens tvilling’. Den ligner Jorden i størrelse og planetens overflade består af stort set samme klippemateriale som jordens overflade.

Temperaturen på Venus’ overflade ligger dog i gennemsnit på omkring 460 grader, hvilket gør den til Solsystemets varmeste planet.

Varmen kommer fra Solen og holdes fast på planeten af dens meget tykke atmosfære. Venus' atmosfære består af 96 % CO2, hvilket skaber en meget høj drivhuseffekt på planeten.

Den tykke atmosfære på Venus betyder, at trykket på planetens overflade er 92 gange højere end på Jordens overfalde.

Øverst i Venus’ atmosfære ligger desuden et lag af svovlsyreskyer, som indhyller planeten, og gør det umuligt at se overfladen udefra uden brug af radar.

Netop på grund af den barske atmosfære på Venus, er der en meget lille chance for at vi kan bo der nu.

Men går vi et par milliarder år tilbage i tiden, var Venus sandsynligvis en beboelig planet med milde temperaturer, lune vindstrøg og skvulpende havvand, som vi kender det på Jorden i dag.

Mars' atmosfære er meget tynd

Vores naboplanet Mars er den mest udforskede planet i Solsystemet, og forskerne mener, at den engang lignede Jorden.

Ligesom Jorden er Mars en klippeplanet, men dens overflade er tør og støvet.

Robotter og rumsonder har fundet tegn på, at der tidligere har været vand på Mars.

Dengang må Mars også have haft en tykkere atmosfære, og i det hele taget have været mere egnet som levested for liv, som vi kender det, end planeten er i dag.

Desværre har Mars ikke længere et lige så stærkt magnetfelt som Jorden, og derfor er Mars ikke på samme måde beskyttet mod Solen.

Mars’ atmosfære er derfor rigtig tynd, og især soleksplosioner skyld i dette.

Alligevel mener forskere, at Mars er den planet i Solsystemet, som er lettest for os at kolonisere, og der arbejdes på planer for, hvordan det kan lade sig gøre.

Eksempelvis er det teoretisk set muligt at skabe en kunstig atmosfære på Mars, men det vil være en dyr, langvarig og besværlig affære.