لماذا تملك الأرض غلافاً جوياً؟

غلاف الأرض الجوي غلاف هائل، ويصل في مداه إلى التأثير على مسار محطة الفضاء الدولية. فكيف تشكل هذه الغلاف الغازي العملاق؟ والأحرى أن نسأل لماذا تمتلك الأرض غلافاً جوياً في الأساس؟

ما سبب وجود الغلاف الجوي للأرض؟

إن الغلاف الجوي للأرض باختصار قد وجد نتيجة للجاذبية. فعندما تشكلت الأرض من ٤.٥ مليار سنة تقريباً، كان الكوكب المنصهر بالكاد لديه غلاف جوي. ولكن أثناء تبرده تشكل غلافه الجوي. وتكوّن بنسبة كبيرة من غازات البراكين.

وكان الغلاف الجوي القديم هذا مختلفاً جذرياً عن غلاف اليوم بالطبع. فقد كان حاوياً لكبريتيد الهيدروجين والميثان وثنائي أكسيد الكربون بنسبة أعلى بـ ١٠ إلى ٢٠٠ مرة مما هو موجود اليوم.

يقول جيريمي فري، وهو بروفيسور في الكيمياء الفيزيائية من جامعة ساوذامبتون في المملكة المتحدة: نعتقد أن الأرض ابتدأت بغلاف جوي أشبه بغلاف الزهرة الجوي. حيث يتكون من النتروجين وثنائي أوكسيد الكربون وربما الميثان. ثم بدأت الحياة بطريقة ما. وعلى الأرجح في قاع أحد المحيطات في مكان ما.

ظهور التركيب الضوئي وأثره في الغلاف الجوي

بعد ما يقارب ٣ مليارات عام من ذلك، تطور نظام تركيب ضوئي. ويعني ذلك استخدام الكائنات وحيدة الخلية لطاقة الشمس، وذلك لتحويل جزيئات ثنائي أوكسيد الكربون والماء إلى سكر وغاز الأوكسجين.

وهذا ما زاد مستويات الأوكسجين بشدة في الغلاف الجوي. ويعد هذا حادث التلويث الأكبر إذا صح القول. وذلك لأنه حول الكوكب ببطء.

تكوين الغلاف الجوي للأرض اليوم

يتكون غلاف الأرض الجوي اليوم بنسبة ٨٠٪ من النتروجين و٢٠٪ من الأوكسجين. بالإضافة إلى ذلك، يحوي هذا الغلاف الآرغون وثنائي أوكسيد الكربون وبخار الماء والعديد من الغازات الأخرى أيضاً.

طبقات الغلاف الجوي

• التروبوسفير
• الستراتوسفير
• الميزوسفير
• الثيرموسفير
• الأيونوسفير
• الإكسوسفير

ما فائدة الغازات في الغلاف الجوي للأرض؟

من الجيد وجود الغازات في غلاف الأرض الجوي. فهذا الغلاف يحمي الأرض من أشعة الشمس الضارة ويخفف من حدة درجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة. فالغلاف الجوي بذلك كأنه غطاء يلف الأرض ويحميها.

فائدة غازات الدفيئة

يعني تأثير الدفيئة أن الطاقة التي تصل إلى الأرض، تبقى حبيسة الغلاف الجوي. حيث تمتصها وتطلقها غازات الدفيئة. وهناك عدة أنواع لغازات الدفيئة، أهمها ثنائي أوكسيد الكربون وبخار الماء والميثان وأوكسيد النيتروز. ومن دون تأثير الدفيئة لكانت درجة حرارة الأرض تحت درجة التجمد.

خطر تأثير الدفيئة اليوم

يمكننا أن نقول اليوم بأن غازات الدفيئة خرجت عن السيطرة. فمع ازدياد طرح نشاطات الإنسان لكميات زائدة من ثنائي أوكسيد الكربون، يتعاظم تأثير الدفيئة. وهذا بدوره يرفع درجة حرارة المناخ على الأرض.

هل هناك غلاف جوي شبيه بغلاف الأرض؟

ما يثير الدهشة أنه لا يملك أي كوكب في الكون غلافاً جوياً مثل غلاف الأرض. فالمريخ والزهرة يملكان غلافاً جوياً، لكنه لا يدعم الحياة، أو إذا صح القول، لا يدعمان حياة شبيهة بالحياة على الأرض أقلها. وذلك لأنهما لا يحويان ما يكفي من الأوكسجين.

حيث يتكون غلاف الزهرة الجوي في الحقيقة من ثنائي أوكسيد الكربون بشكل أساسي، مع سحب من حمض الكبريت. وهذا «الهواء» كثيف وحار بحيث لا يمكن لبشري أن يتنفسه. وهذا الهواء الكثيف وفقاً لناسا، يحبس الحرارة محدثاً تأثير دفيئة جامح. الأمر الذي يجعله أعلى كوكب حرارة في النظام الشمسي. فدرجات الحرارة في الزهرة كافية لإذابة الرصاص.

اختلاف الغلاف الجوي للأرض عن بقية الكواكب

إن فكرة وجود غلاف جوي في الأرض استثنائية جداً فيما يتعلق بالكواكب الأخرى في النظام الشمسي. وذلك بأنه مختلف جداً عن بقية الكواكب.
فمثلاً يبلغ الضغط الجوي على الزهرة ٩٠ وحدة جوّ (جوّ: وحدة لقياس الضغط الجوي وتساوي ١,٠١٣٢ بار).  وهو يعادل الضغط تحت الماء على عمق ٩١٤ متر.
وللعلم فإن المركبة الروسية التي وصلت إلى الزهرة، تمكنت من تسجيل عدة ثوانٍ فقط قبل أن تتحطم. لذا لا يعلم أحد كم تبلغ شدة الحرارة هناك.

الغلاف الجوي للأرض يعني الحياة

إذاً، الغلاف الجوي للأرض يعني الحياة، ومن دونه ما كانت الحياة كما نعرفها موجودة أصلاً. لقد كانت الحياة بحاجة للغلاف الجوي المناسب لنشوء الحياة لكي تبدأ. وقد أنتجت ذلك الغلاف الجوي، وأنشأت ظروفاً مناسبة للعيش في هذا الغلاف الجوي. فالغلاف الجوي بهذا جزء متكامل من النظام الحيوي.

ملخص المقال

نتساءل لماذا تملك الأرض غلافاً جوياً؟ الغلاف الجوي غلاف هائل سببه الرئيس الجاذبية، وتشكل عند تبرد الكوكب بعد تشكله منذ ٤.٥ مليار عام. وتكون بنسبة كبيرة من غازات البراكين عندها. إلى أن ظهرت الحياة في قاع أحد المحيطات وبدأ التركيب الضوئي. لتزداد كميات الأوكسجين في الغلاف الجوي بعد ذلك. ويشكل الأوكسجين اليوم ٢٠٪ منه بصفة عامة.

ومن فوائده حماية الأرض من شذوذات درجة الحرارة والحفاظ على حرارة مناسبة للحياة بالطبع. وما يثير الدهشة أنه لا يملك أي كوكب في الكون غلافاً جوياً مثل غلاف الأرض، أي يدعم الحياة كما نعرفها.

وفي النهاية، الغلاف الجوي للأرض يعني الحياة. ومن دونه ما كانت الحياة كما نعرفها موجودة أصلاً. وهو بذلك جزء متكامل من النظام الحيوي.

المصدر

هنا