Меню

Почему на земле есть воздух

Почему на Земле существует атмосфера и как она появилась

Сегодня в рамках нашей статьи мы поговорим об одном из важнейших слоев нашего небесного тела, об атмосфере Земли, и дадим ответы на многие популярные вопросы о данной газовой оболочке.

Что такое атмосфера

Атмосфера представляет собой один из слоев нашей планеты, который является ничем иным, кроме как газовой оболочкой. Наша атмосфера удерживается на своем месте за счет земного притяжения, за счет сил гравитации. В основном, наша атмосфера состоит из кислорода, а также диоксида углерода.

Почему атмосферу называют броней Земли

Нередко газовый слой оболочки нашей планеты условно называют нашей невидимой броней. И ответ на вопрос о происхождении такого наименование достаточно прост, ведь именно атмосфера Земли является нашей защитой от метеоритов и прочих космических тел, способных падать на поверхность. Кроме того, защищает нас атмосфера и от радиационных лучей, излучаемых Солнцем. Они не способны пройти через газовый слой и навредить человечеству.

Метеориты, как известно, способны падать в направлении Земли, однако многие из них попросту загораются и не долетают до поверхности. И если говорить о том, почему метеорит, пролетая через атмосферу Земли, раскаляется, то здесь ответ также предельно прост. Входя в атмосферу, из-за весьма приличной скорости падения, и из-за трения, создаваемого между атмосферой и самим космическим телом, оно накаляется и попросту загорается.

Почему существует атмосфера: как она появилась

Существует и такой вопрос, который заключается в том, почему вообще существует атмосфера, почему она вращается вместе с нашей планетой и не улетучивается в Космос. И здесь от современных умов человечества также нет секретов, ответ на данный вопрос люди уже давно получили.

Для начала нужно ответить, почему атмосфера вращается вместе с Землей. Дело в том, что здесь вновь в действие вступает сила всемирного тяготения, гравитация, которая удерживает нашу атмосферу в том положении, в котором она находится. Впрочем, сказанное выше вполне подходит в качестве ответа и на вопрос о том, почему атмосфера Земли не улетучивается в Космос.

Почему в атмосфере нет водорода

Распространенным фактом является информация о том, что в нашей атмосфере практически полностью отсутствует водород. Причиной такому явлению стало то, что его молекулы очень легки, соответственно – он быстро улетучивается в Космос, и его доля в атмосферном слое Земли минимальна.

Понравился материал? Поставь оценку и поделись в соцсетях чтобы и друзья были в курсе. Остались вопросы? Задайте их в комментариях.

источник

Откуда на планете Земля воздух?

Воздух заполняет всю поверхность земли и атмосферы. Каждая щель, дырка, не занятая ничем другим, заполнена воздухом. Каждый раз, делая вдох, вы заполняете воздухом свои легкие. Несмотря на то, что вы не видите воздуха, не можете попробовать его на вкус или осязать, воздух отнюдь не является пустотой.

Воздух представляет собой часть окружающей нас материи. Материя может быть твердой, жидкой или газообразной. Воздух почти всегда находится в газообразном состоянии.

Так откуда он взялся и почему никуда не исчезает? Сейчас и узнаем! Чтобы в этом разобраться – начнем с самого начала, с зарождения планеты Земля.

Чтобы воздух не уходил в открытое космическое пространство, образовалась атмосфера. Возраст атмосферы такой же как и у планеты земля – примерно 5000 миллионов лет. На первоначальном этапе своего формирования Земля разогрелась до внушительных температур, если быть точным – до 9000 градусов цельсия! (Для сравнения – температура солнца на поверхности всего 5500 градусов цельсия)

Поэтому большинство газов, составляющих атмосферу, покинули ее. По мере постепенного охлаждения и затвердевания Земли, газы, растворенные в жидкой земной коре, выходили бы атмосферы. Из этих газов и сложилась первичная земная атмосфера, благодаря которой стало возможным зарождение жизни.

Земля остыла, и вокруг поверхности сформировалась атмосфера. Газы входящие в ее состав были подобны вулканическим – углекислый газ, водяной пар и азот.

Существует 2 теории происхождения кислорода. По мере охлаждения Земли температура упала до 100 градусов цельсия, большая часть водяного пара сконденсировалась и выпала на поверхность, вследствие чего образовались океаны, реки, и моря – Гидросфера. Водяная оболочка обеспечила возможность появления эндогенного кислорода.
Другая теория говорит о том, что кислород образовался при фотосинтезе в результате деятельности самых примитивных организмов, когда растительность расселилась по всей Земле, количество кислорода стало быстро увеличиваться. Кислород – главная составляющая воздуха.

Спасибо за просмотр, если понравилась статья, поставьте лайк и подписывайтесь на канал, спасибо!

источник

Что случилось бы, если бы атмосфера Земли исчезла?

Разговоры об атмосфере и о том, как на нее влияет человеческое поведение, являются обычной темой в Интернете. Они могут появиться практически где угодно, что на самом деле очень хорошо.

Тем не менее, этот пост не о сохранении атмосферы. Он о самом её существовании. Что если бы на Земле не было атмосферы? Скажем, магнитное поле Земли взорвалось и позволило сильным солнечным ветрам сдуть наше защитное пространство в космос. Превратится ли Земля мгновенно в большой безжизненный камень? Сможем ли мы еще дышать? Сможет ли наша атмосфера когда-нибудь восстановиться?

Атмосфера

Атмосфера, как мы ее знаем, представляет собой защитный слой из газов, которые окружают Землю. Он состоит из азота (78%), кислорода (21%), аргона (0,93%) и небольшого количества углекислого газа, водорода, гелия и других газов.

Важность атмосферы

Преимущества наличия атмосферы слишком обширны, чтобы перечислять. Тот факт, что большая часть жизни, которую мы знаем, зависит от неё, достаточно говорит о важности атмосферы для планеты. В дополнение к тому, что она является источником кислорода, то есть источником существования для большинства форм жизни на Земле, атмосфера также действует как изолирующий слой, который защищает нас от интенсивного света и вредного излучения Солнца.

Земля без атмосферы

Поскольку многие аспекты жизни планеты связаны с атмосферой, давайте начнем с того, который наиболее важен для нас самих. Вот чего можно было бы ожидать:

Не будет людей (и всей аэробной жизни в целом).

Это не должно вызывать удивления. Поскольку люди абсолютно и полностью зависят от кислорода, присутствующего в атмосфере, не было бы никаких шансов на наше выживание. Это относится не только к людям, но и ко всем существам, зависящим от кислорода, от мельчайших муравьев до самых огромных голубых китов . все погибнет. Кстати говоря о китах, у них будет еще одна проблема…

Атмосфера блокирует опасное излучение Солнца и, следовательно, защищает планету от палящего зноя. Без атмосферы океаны просто испарились от сильной жары. Отсутствие атмосферы означает отсутствие океанов, и, конечно, отсутствие круговорота воды! Что будет с температурой на Земле? У Луны нет атмосферы, поэтому температура не ней может колебаться от +122°С днём до -153°С ночью. Разница между дневной и ночной температурами на Земле без атмосферы также будет резкой и составит несколько сотен градусов!

Огромное количество околоземных космических объектов представляет большую опасностьдля планеты. Некоторые из этих небольших объектов направляются к Земле, но благодаря атмосфере большинство из них сгорают войдя в атмосферу. Однако при отсутствии атмосферы всем этим объектам ничего не могло бы помешать, и они безнаказанно наносили бы удары по поверхности Земли.

Звук требует среды для передачи волн. Вы сможете чувствовать вибрации от земли, но вы ничего не услышите.

Птицы и самолеты упадут с неба

Хотя мы не можем видеть воздух (кроме облаков), у него есть масса, которая поддерживает летающие объекты.

Оно синее из-за атмосферы. Вы ведь знаете фотографии, сделанные с Луны? Небо Земли будет именно выглядеть так.

Допустим, у вас есть запас воздуха. Вы бы выжили, но получили сильнейший солнечный ожог на открытой коже, потому что атмосфера Земли – это то, что фильтрует солнечную радиацию. Трудно сказать, сколько неприятностей вы бы испытали из-за этого эффекта на темной стороне планеты, но нахождение под прямыми солнечными лучами было бы крайне опасным.

Так может ли Земля внезапно потерять свою атмосферу?

Теперь сделайте глубокий вдох и расслабьтесь – никакой массивный метеорит или солнечная буря, скорее всего, не лишит нас атмосферы в ближайшее время. И отныне старайтесь ценить каждый закат, который вы видите – ведь, если мы в конечном итоге сбежим с этой планеты, чтобы колонизировать Марс, они не будут столь прекрасными.

источник

Почему в космосе нет воздуха и действительно ли это правда

Для того чтобы дать ответ на вопрос о том, почему в космосе нет воздуха, нужно для начала определить, что такое воздух. Итак, воздух – это не что иное, как молекулы и частицы, плавающие в пространстве. Подробности в статье.

Земля и ее атмосфера

Если говорить о нашей планете Земля, то существует большое количество молекул, атомов, частиц, которые составляют нашу атмосферу. В воздухе по объему имеется около 78,09 % азота, 20,95 % кислорода, 0,04 % диоксида углерода и т. д. На основании плотности молекул на разных уровнях ученые делят атмосферу на пять основных слоев:

  1. Тропосфера: от 0 до 12 км над уровнем моря.
  2. Стратосфера: от 12 до 50 км.
  3. Мезосфера: от 50 до 80 км.
  4. Термосфера: от 80 до 700 км.
  5. Экзосфера: от 700 до 10 000 км.

Эти слои существуют, потому что гравитация Земли притягивает к себе все молекулы. Собственно, этот факт и объясняет, почему воздух не улетает в космос вместе с атмосферой. Плотность молекул тропосферы высока, потому что это слой, который находится ближе всего к поверхности Земли, а значит, влияние силы тяжести на молекулы очень велико. Однако если мы будем подниматься все выше и выше и таким образом отдаляться от поверхности Земли, эффект гравитации уменьшится со временем, а вместе с этим снизится и плотность воздуха. Поэтому слой экзосферы имеет, по сравнению со слоем тропосферы, крайне низкий процент содержания молекул.

Теперь перейдем непосредственно к вопросу о том, почему в космосе нет воздуха. Собственно, с точки зрения физики и астрономии этот вопрос не на 100 % корректно сформулирован. Дело в том, что воздух присутствует даже в космосе. Единственное замечание – такой воздух не подходит ни для каких живых существ. Также стоит уточнить, что когда мы думаем над вопросом о том, почему в космосе нет воздуха, имеем ли мы в виду под словом «космос» непосредственно пустое пространство или атмосферу других планет?

Действительно ли в космосе нет воздуха?

Так, если мы говорим об атмосфере других планет, то стоит отметить, что каждая планета имеет свою собственную гравитацию. Эта гравитация также зависит от массы планеты, потому что это не что иное, как сила, влияющая на степень искривления пространства-времени. Чем больше масса тела (планеты или звезды), тем выше степень искривления. Это также значит, что чем больше масса тела, тем сильнее гравитация. На других планетах соотношение плотности молекул в различных слоях атмосферы и силы гравитации идентично природе отношений гравитации и атмосферы на планете Земля.

Читайте также:  Почему все время лежит кролик

Итак, плотность молекул воздуха будет более высокой у поверхности планеты, а уменьшаться показатель плотности будет при движении вверх. Однако для существования живых организмов на этой планете состав молекул воздуха должен быть сбалансированным, подобно тому, что на Земле.

Но если говорить о пустом пространстве космоса, которое мы называем вакуумом, то следует также сказать, что на самом деле это совсем не вакуум. Потому что даже пустое пространство – это что-то. В нем также имеются молекулы водорода и некоторые другие частицы. Но плотность этих молекул и частиц крайне ничтожна, потому что на них не оказывает сильного влияния гравитационное поле какого-нибудь небесного объекта.

По этой причине мы говорим, что в космосе нет воздуха. Но на самом деле это неправда. В космическом пространстве все же существуют некоторые частицы.

Объяснение для детей: почему в космосе нет воздуха

Представьте себе большую пустую комнату (например, размером с город). Теперь вообразите, что вы оставили в ней муравья. Вероятность того, что вам удастся его найти, равна 1/1000000000. Вселенная – такая же комната, а поскольку газ имеет тенденцию занимать все свободное пространство, молекулы его отдаляются далеко друг от друга – их плотность крайне мала.

Это словно капля чернил в океане – ее не видно, она ни на что не влияет. Стоит отметить, что на самом деле из атмосферы Земли все-таки выходит определенный процент воздуха, который, попадая во вселенную, не оказывает никакого значительного эффекта на космическое пространство.

В целом космос – это настолько загадочно, что ученые до сих пор не выяснили, какими свойствами он обладает. Физики уверены, что в космическом пространстве даже существуют некоторые частицы, о которых мы еще не знаем. Итак, поскольку воздух состоит из частиц, молекул и т. д., будет неправильно, если мы скажем, что в космосе нет воздуха. Вместо этого мы должны спросить себя о том, какие частицы есть в космосе.

источник

Откуда на Земле кислород?

Ученые из Калифорийского университета в Дэвисе опубликовали в журнале Science статью, в которой экспериментально подтверждают свою гипотезу, объясняющую появление на Земле кислорода нерастительного происхождения.

Почти все живое использует для дыхания кислород. Не вникая особенно в физику и химию процессов клеточного дыхания, скажем, что выбор эволюции пал на кислород из-за его высокой способности к окислению, то есть тому, чтобы легко присоединять лишний электрон. Электрон поступает в электротранспортную цепь от НАДH или ФАДH2 путешествует по ней, и все заканчивается синтезом молекулы АТФ – материальным эквивалентом запасенной энергии и присоединением электрона к кислороду. Вся эта реакция становится возможной, потому что такой перенос электрона энергетически выгоден, а это частично обусловлено свойствами кислорода.

Когда жизнь на Земле зарождалась, кислорода в атмосфере практически не было, как нет его сегодня на Венере или Марсе. Древние бактерии были вынуждены использовать другие окислители, зачастую энергетически менее выгодные, зато доступные. NO3 – , NO2 – , Fe 3+ , фумарат и диметилсульфоксид, используемые некоторыми видами бактерий, обладают более высоким окислительно-восстановительным потенциалом и менее выгодны в качестве окислителей. Многие бактерии, использующие один из этих окислителей, способны также и к кислородному дыханию. При наличии кислорода они дышат им (это выгоднее), а когда кислорода нет, – другим своим окислителем (надо же как-то). Серосодержащие окислители (S, SO4 – ) обладают более низким окислительно-восстановительным потенциалом. Это, однако, делает кислород токсичным для соответствующих микроорганизмов, и в атмосфере, содержащей кислород, они погибают. У более высокоорганизованных жизненных форм анаэробное дыхание встречается редко и почти никогда не служит основным источником энергии.

Могли ли высокоразвитые формы жизни использовать в качестве окислителя не кислород? Кислород в качестве окислителя энергетически выгоднее большинства других субстратов (чем ниже окислительно-восстановительный потенциал окислителя, тем больше энергии выделяется при прохождении электрона через электротранспортную цепь). Значит, дышащие кислородом организмы обладали более эффективным метаболизмом, были лучше адаптированы. С энергетической точки зрения серосодержащие субстраты тоже вполне выгодны. Проблема, правда, заключается в том, что обладатели такого типа дыхания гибнут в присутствии кислорода. До сих пор не вполне понятно, почему именно это происходит. То есть, если бы в атмосфере Земли не появился кислород, со временем обладатели сульфатного дыхания могли бы эволюционировать и дальше. Но кислород появился, и им пришлось отправиться в «резервации», куда кислород не поступает.

Вопрос в том, откуда появился кислород. На сегодняшний день в атмосфере Земли примерно 20% кислорода. В таких огромных количествах его выделяют фотосинтезирующие растения, в основном, деревья и водоросли. Но фотосинтезирующие растения сами теперь в большинстве своем дышат кислородом. Чтобы в ходе эволюции мутации, позволяющие дышать кислородом, закрепились, это должно быть выгодно, значит, должен быть кислород. В большом количестве кислород на Земле появился благодаря цианобактериям. Это азотфиксирующие бактерии, умеющие фотосинтезировать. То есть массово кислород появился на Земле как побочный продукт фотосинтеза. Это событие называют «Кислородной катастрофой», видимо, за масштаб последствий.

А вот на вопрос о том, был ли кислород до этого, остается открытым. Последние 40 лет все увереннее стали говорить, что кислород был и до Кислородной катастрофы, и вот теперь возможность его существования подтверждена экспериментально.

До сегодняшнего дня был известен только один способ возникновения молекулярного кислорода в тогдашних условиях. Он состоит из двух стадий: диссоциации углекислого газа под воздействием солнечного ультрафиолета на угарный газ и атомарный кислород и реакции двух атомов кислорода, требующей третьего участника: атомы объединяются в молекулу, а носитель (M) уносит лишнюю энергию.

Однако же расчеты, а затем и эксперимент, проведенные авторами обсуждаемой статьи показали, что кислород может под действием ультрафиолета образовываться из углекислого газа в один шаг:

В эксперименте использовался лазер с длиной волны 200 нм, свет с такой длиной волны обычно поглощается атмосферой, поэтому реакция должна была протекать в верхних ее слоях. Такая реакция может и сейчас, когда содержание углекислого газа в атмосфере увеличивается, происходить в верхних слоях атмосферы Земли, а может и в атмосферах других планет.

источник

Что случилось бы если бы в космосе был воздух вместо вакуума?

Пару дней назад мне прислали такой вопрос:

Если бы космос вместо вакуума был заполнен воздухом, мы бы смогли слышать звуки с Марса или других планет? Вообще как бы это выглядело?

Поначалу я не думал отвечать на него, но после небольшого размышления вопрос показался мне забавным, поэтому я решил написать эту статью.

Рассмотрим такой сценарий, что допустим, неважно по каким причинам все безвоздушное пространство космоса заполнилось воздухом идентичным по составу земному, т.е. примерно 78 процентов азота, 20 процентов кислорода и около 1 процента иных газов.

Разогрев Земли

Буквально за считанные часы все живое на нашей планете было бы уничтожено. Почему? Из-за силы трения. Когда космический корабль входит в атмосферу он испытывает сильное трение об атмосферу.По этой же причине мелкие метеориты практически никогда не долетают до поверхности Земли: они попросту сгорают в атмосфере.

Скорость движения Земли вокруг Солнца составляет примерно 30 км/с. Это НАМНОГО превышает скорость, с которой космические корабли входят в атмосферу. В космосе заполненном воздухом Земля начнет испытывать трение и буквально за минуты поверхность Земли обращенная в направлении движения по орбите сильно разогреется.

Обитателям той части Земли, которая в этот момент будет смотреть назад в некотором смысле немного повезет. По мере вращения Земли вокруг своей оси в течении 24 часов вся поверхность будет в огне.

Впрочем «обратная» сторона Земли станет непригодной для жизни не в течении 24 часов, а гораздо раньше: наша планета будет притягивать к себе воздух из космоса и атмосферное давление на Земле будет быстро расти. В короткий срок возросшее атмосферное давление раздавит все живое на Земле. Вместе с давлением возрастет и температура. Все это в сочетании с трением сделает Землю крайне негостеприимной планетой.

Темнота

Все это будет происходить в полной темноте. Воздух нам кажется прозрачным для солнечных лучей, но вообще это не так. Солнечные лучи легко пронизывают тонкий слой земной атмосферы, но если бы между нами и Солнцем было 150 млн. км воздуха, то до Земли свет не дошел бы. По крайней мере в оптическом диапазоне. Виной тому рассеивание света.

Изменения в Солнечной системе

Воздух будет «падать» и на другие массивные тела, прежде всего, разумеется, на Солнце. В нашей солнечной системе газовые гиганты получат все шансы стать полноценными звездами: вещества для роста их массы (по крайней мере для Юпитера и Сатурна) будет вполне достаточно.

Разумеется орбиты планет «сойдут с ума», ведь воздух будет иметь огромную массу во много раз превышающую массу Солнца. За короткий срок с высокой вероятностью все планеты земного типа срок попадают на Солнце. Под коротким сроком понимаются десятки или сотни тысяч лет.

Новые звезды

В межзвездном пространстве воздух будет коллапсировать под собственной массой и вероятно зажгутся новые, неизвестные нам типы звезд состоящие преимущественно из азота и кислорода. Звезды, за короткий по астрономическим меркам срок будут загораться повсюду.

Если все же представить что в этом фантастическом сценарии каким-то образом все вышеперечисленное не будет происходить, а все планеты будут двигаться по прежним орбитам не испытывая трения и гравитационного влияния огромной массы воздуха, то все равно мы бы не услышали звуки с Марса.

Марс чертовски далеко. Вы едва ли можете услышать звуки даже из другого района вашего города, ну разве что они очень громкие, например заводской гудок или взрыв. Звуковые колебания имеют свойство затухать из-за сопротивления среды. Поэтому нет, даже в таком фантастическом сценарии звуков Марса мы бы не услышали.

Ставьте палец вверх чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!

Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал в телеграме . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.

источник

Атмосфера Земли теряет кислород, и ученые не знают почему

Атмосфера нашей планеты теряет кислород. К счастью, речь пока не идет об объемах, которые заставляли бы серьезно волноваться: за последние 800 000 лет уровень кислорода снизился на 0,7 процента. Тем не менее ученые озадачены, так как не могут понять, почему это происходит.

«Мы провели анализ больше из-за интереса, нежели из-за каких-то ожиданий», — говорит геолог Дэниель Столпер из Принстонского университета.

«Мы не знали, будет ли уровень кислорода больше, меньше или останется на прежней отметке. Но, как выяснилось, существует весьма четкая тенденция».

Атмосферный уровень кислорода серьезно изменялся на протяжении всей истории Земли, однако получить какие-то конкретные цифры оказалось весьма сложной задачей даже для ученых. Нам известно, что в течение нескольких первых миллиардов лет в атмосфере нашей планеты вообще не было никакого кислорода. Затем, благодаря развитию крошечных водорослей – цианобактерий, — в небе постепенно стал скапливаться кислород, что впоследствии вызвало настоящий апокалипсис для бескислородных форм жизни.

Читайте также:  Адриано челентано почему не гастролирует

С развитием и распространением жизни кислород продолжал накапливаться в нашей атмосфере до тех пор, пока его объем не стал достаточным для поддержания сложных форм жизни. За последние несколько сотен миллионов лет существенных изменений в кислородном уровне не было, поэтому жизнь в буквальном смысле процветала.

Если отбросить исторический аспект, то единственное, что известно ученым, так это то, что уровень кислорода очень динамический. Животные, например, и мы потребляем кислород каждую секунду. Поддерживать его уровень в атмосфере помогают растения, которые его производят в результате процесса, известного как фотосинтез. В это сложно поверить, но даже силикатные породы (если рассматривать вопрос в более длительном временном аспекте) «потребляют» кислород.

«Каждую тысячу лет или около того весь запас кислорода в нашей атмосфере превращается в воду, а затем опять в кислород. Но при этом каждый раз часть кислорода утрачивается», — говорит Столпер.

Проблема в том, что при достаточном количестве времени небольшая утечка может превратиться в очень серьезную катастрофу. Катастрофу мирового масштаба, способную изменить уровень обитаемости планеты. Поэтому Столпер, а также Джон Хиггинс и несколько их коллег из Принстонского университета решили выяснить, можно ли измерить этот уровень утечки.

Цианобактерии являются по сути первыми терраформерами Земли

Для решения этого вопроса ученые обратились к информации о самых крупных местах содержания огромных запасов кислорода на нашей планете. Речь идет о ледяных шапках Гренландии и Антарктиды, в которых содержатся заточенные пузырьки кислорода, представляющие собой своеобразные снимки нашей атмосферы за последние несколько миллионов лет. Изучив соотношение изотопов кислорода и азота в этих пузырьках, ученые смогли высчитать следующее: уровень кислорода за последние 800 000 лет снизился на 0,7 процента.

В опубликованной на днях в научном журнале Science статье ученые предложили несколько возможных объяснений. Геологическая история показывает, что скорость эрозийных процессов несколько увеличилась. В свою очередь, более резкие окислительные процессы свежих отложений атмосферой потребовали повышенного потребления кислорода. Долгоиграющие климатические изменения тоже могли сыграть свою роль. Если не брать в расчет вызванное деятельностью человека недавнее глобальное потепление, средняя температура нашей планеты за последние несколько миллионов лет постоянно снижалась.

«С понижением температуры в океанах растворимость кислорода повышается, потому что в этом случае для окисления органического углерода [в океане] требуется потребление большего объема кислорода, что в конечном итоге снижает отдаваемый объем кислорода в атмосферу», — говорит ученый.

Столпер добавляет, что могут быть и другие объяснения наблюдаемого спада, и выяснение истинной причины может оказаться довольно сложной задачей. Однако знание того, что именно регулирует кислородный цикл, действительно стоит тех усилий, что потребуются. В конце концов это знание может помочь нам понять то, что именно делает обитаемую планету обитаемой. На фоне поиска новых экзопланет эта информация может оказаться бесценной для науки.

Следует отметить, что анализ Столпера исключает один весьма важный аспект: последние 200 лет развития человеческой промышленности.

«Мы потребляем кислород в тысячу раз больше, чем раньше. Человечество серьезно сократило цикличность кислорода путем сжигания миллионов и миллиардов тонн углеродов», — комментирует ученый.

И хотя Столпер успокаивает, что в ближайшем будущем наша планета не утратит критический запас чистого воздуха для дыхания, «все это является очередным индикатором и доказательством нашей коллективной способности влиять на многие естественные процессы, происходящие на Земле, заметно их ускоряя во вред самим себе».

источник

Кислород на Земле

Всего лишь 2,3 миллиарда лет назад воздух, окружавший Землю, совершенно не содержал кислорода. Для тогдашних примитивных форм жизни это обстоятельство было сущим подарком.

Одноклеточные бактерии, обитавшие в первобытном океане, не нуждались в кислороде для поддержания своей жизнедеятельности. Затем что – то произошло.

Как на Земле появился кислород?

Ученые считают, что по мере развития некоторые бактерии «научились» извлекать из воды водород. Известно, что вода — это соединение водорода и кислорода, поэтому побочным продуктом реакции извлечения водорода было образование кислорода, выделение его в воду, а за тем и в атмосферу.

Некоторые организмы с течением времени приспособились жить в атмосфере с новым газом. Организм нашел способ обуздывать разрушительную энергию кислорода и использовать ее для управляемого распада питательных веществ, в процессе которого выделяется энергия, используемая организмом для поддержания своей жизнедеятельности.

Такой способ применения кислорода называется дыханием, которым мы пользуемся ежедневно, и посей день. Дыхание — это способ отвести от себя кислородную угрозу: оно сделало возможным развитие на Земле более крупных организмов — многоклеточных, имеющих уже сложное строение. В конце концов, именно благодаря появлению дыхания эволюция породила человека.

Откуда появился кислород на Земле?

За миллионы прошедших лет количество кислорода на земле увеличилось с 0,2 процента до нынешнего 21 процента атмосферы. Но в увеличении кислорода в воздухе атмосферы виноваты не только бактерии океанов. Ученые считают, что другим источником кислорода были сталкивающиеся континенты. По их мнению, при столкновении, а затем при последующем расхождении континентов в атмосферу выделялись большие количества кислорода.

Каким образом? В результате столкновений и расхождений континентов на морское дно опускались огромные осадочные породы, увлекавшие за собой большое количество органических веществ. Если бы этого не происходило, то кислорода было бы больше потрачено на переваривание и окисление этих органических веществ. Поскольку они стали недоступны окислению, то происходила своеобразная экономия кислорода, и его объем в атмосфере становился больше.

источник

Интересные факты о воздухе, свойства, состав, распространение

Каждый живой организм на Земле нуждается в воздухе. Он нужен не только людям, но и животным, и рыбам. Главный компонент воздуха — кислород, и его большая часть вырабатывается растениями и деревьями. Это бесценный природный дар, но, к сожалению, отношение людей к нему бездумное. С каждым годом сотни гектаров леса вырубаются, а поэтому экологи тревожатся о том, что данная проблема приобретает катастрофические масштабы. Интересные факты о воздухе позволят понять, насколько важным он считается для каждого обитателя нашей планеты.

Что такое воздух?

Что такое воздух, для детей объясняется просто. Это самая таинственная стихия, потому что воду, огонь и землю можно увидеть и почувствовать, а воздух – нет.

Воздух — это естественная смесь газов, которая образует земную атмосферу. Воздух нужен для нормальной жизни подавляющего числа наземных живых организмов. Кислород, что содержится в большом количестве в воздухе, с дыханием поступает в клетки организма и применяется в процессе окисления. В результате этого выделяется необходимая для жизни энергия.

Каковы свойства воздуха?

  • Говоря о воздухе и его свойствах, не стоит забывать о температуре. В каждой точке она непрерывно меняется, а поэтому в разных уголках Земли в одно и то же время она разная. У земной поверхности температура воздуха может варьироваться в достаточно обширных пределах. Крайние её значения +58 ˚С и −89,2 ˚С.
  • Плотность воздуха — это удельная масса воздуха при естественных условиях или масса газа атмосферы Земли на единицу объема. Данная величина считается функцией от высоты производимого измерения, от его влажности и температуры.
  • Под влажностью обычно понимают наличие в воздухе газообразного водяного пара. При этом его парциальное давление не превосходит давления насыщенного пара для таких атмосферных условий. Добавление водяного пара в воздух способно привести к снижению его плотности, что объяснимо более низкой молярной массой воды в сравнении с молярной массой сухого воздуха.

Из чего состоит воздух?

  1. В воздухе больше всего содержится азота. И его содержание составляет 78% по объему и 75% по массе. В связи с этим азот обладает званием самого распространенного на Земле вещества. Кроме этого, он содержится и за пределами существования человечества. Азот есть на таких планетах, как Нептун и Уран.
  2. Количество кислорода в воздухе колеблется в пределах 21% по объему и 23% по массе. Совместно с азотом такие 2 газа образуют 99% всего воздуха на Земле. Но процент кислорода в воздухе меньший, нежели азота, и это позволяет живым существам не испытывать проблем с дыханием.
  3. В состав воздуха входит и аргон, занимающий третье место. Он не имеет запаха, вкуса и цвета. Значимая биологическая роль данного газа не выявлена, но он действует как наркотическое вещество и является допингом.
  4. Углекислый газ является составляющим компонентом атмосферы Марса и Венеры. Его процентная доля в земном воздухе несколько ниже. При этом большое количество углекислоты есть в океане, и он постоянно поставляется всеми организмами, которые умеют дышать. Также он выбрасывается промышленными объектами. В человеческой жизни углекислый газ используют при пожаротушениях и в виде пищевой добавки Е290 в кулинарии. В твердом виде углекислота – это знаменитый хладагент «сухой лед».
  5. Пятый по распространению химический элемент, который также вдыхается с воздухом человеком – это неон. Как и множество других инертных газов, он воздействует на живое существо как наркотик, но именно данный газ используется при подготовке водолазов и других людей, что работают в условиях повышенного давления.
  6. Метан и воздух взаимосвязаны и имеют древнейшую историю. В первичной атмосфере, еще до появления человека, метан использовался в куда большем количестве. На сегодня данный газ, что добывается и используется в качестве топлива и сырья при производстве, не так широко распространен в атмосфере, но этот газ по-прежнему выделяется из недр Земли.
  7. То, что гелий тоже содержится в воздухе, дано понять каждому. Этот газ не относят к числу первостепенных по важности, и его биологическое значение определить сложно.
  8. Криптон – это инертный газ, который в 3 раза тяжелее воздуха. Он химически инертный и добывают его из воздуха. Используют данный газ в лазерах и лампах накаливания. Из интересных свойств криптона можно выделить то, что при давлении в 3,5 атмосферы он окажет на человека наркотический эффект, а при 6 атмосферах приобретет неприятный и резкий запах.
  9. Водород в воздухе занимает 0,00008% по массе и 0,00005% по объему, но при этом именно он является самым распространенным элементом на планете Земля.
  10. Последним составляющим воздуха считается такой газ, как ксенон. Его наименование в переводе означает «чужой», а процент содержания его на Земле, и за ее пределами минимальная. Это в свою очередь и обуславливает его огромную цену и значимость для живых существ.

Где находится воздух, и зачем он нам нужен?

  • Воздух способен заполнять все свободное пространство. Даже самые маленькие щели заполнены им.
  • Прозрачный стакан изначально только кажется пустым. Если его медленно наклонить и погрузить в воду, то по мере заполнения стакана водой, из него в виде крупных пузырьков начинает выходить воздух.
  • Жизнь на Земле без воздуха была бы невозможна. Без еды человеку удастся продержаться несколько недель, без воды – несколько дней, а без воздуха только несколько минут. Попробовав перестать дышать на некоторое время, уже спустя несколько секунд можно почувствовать, как необходим глубокий вдох. Точно так в воздухе нуждаются и животные.
  • Ещё воздух дает нам возможность общаться. Звуки, которые издаются живыми существами, колеблют воздух. Рождающиеся звуковые волны способны заставить колебаться барабанную перепонку в ушах, а данные колебания передаются и в головной мозг, которым они воспринимаются как звук. На Луне атмосферы нет, а поэтому там царит абсолютная тишина. Что касается общения там, то делается это лишь при помощи специальных жестов или устройств.
  • В огромном воздушном океане зарождаются ветры и облака, полярные сияния и грозы. Они оберегают нас от метеоритов, опасного теплового и ультрафиолетового излучения, что исходит от Солнца. За счет такой воздушной «шубы», не страшным будет Земле и космический холод.
  • За счет присутствия на Земле воздуха небо бороздят вертолёты, самолёты и огромные дирижабли. В голубом небе совершаются полеты птиц. Подъёмная сила, что позволяет им удерживаться в полёте, появляется благодаря обтеканию воздухом изогнутых поверхностей их крыльев.
Читайте также:  Почему вы любите в театре

Воздух в жизни человека

Воздух считается жизненно необходимым фактором для развития и жизнедеятельности человека. Он разносится кровью по телу, за счет чего и насыщает каждый орган и каждую клетку организма.

Именно в воздухе возникает тепловой обмен человеческого организма с окружающей средой. Сущность данного обмена заключается в конвекционной передаче тепла и испарении влаги из легких человека.

К тому же воздух защищает организм, разбавляя химические загрязнители до безопасной концентрации. Это, в свою очередь, способствует понижению риска отравления организма химическими веществами.

Кислород избавляет человеческий организм от присутствия углекислоты, в которой накапливаются токсины и яды. Если человеку приходится редко выходить на свежий воздух, и он лишь поверхностно дышит, либо в воздухе присутствует малая доля кислорода, то человеческий организм переносит отравление, которое в итоге приводит к разнообразным заболеваниям.

Воздух в жизни растений и животных

Воздух значим и в жизни растений. Основополагающие компоненты, необходимые для роста и развития растений – это углекислый газ, кислород, почвенный воздух и водяные пары. Кислород нужен для дыхания, а углекислый газ для углеродного питания.

Кислород жизненно необходим для всего живого. Растения не способны прорасти без насыщения кислородом. В данном веществе сильно нуждаются и корни, и листья, и стебли растений.

Углекислый газ попадает в растение за счет внедрения через его устьица в среду листа, тем самым попадая в клетки. Чем большей будет концентрация углекислого газа, тем лучшей станет жизнь растений.

Воздух способствует осуществлению микробиологических процессов, что происходят в почве. За счет этих процессов в почве образовываются элементы, нужные для роста, питания и жизни растений. Это фосфор, азот, калий и другие.

Также воздух имеет особое значение при формировании механических тканей у наземных растений. Он служит им окружающей средой, за счет чего и защищает от влияния ультрафиолетовых лучей.

Продвижение воздуха является немаловажным для благоприятного роста растений. Горизонтальное движение воздуха иссушает растения, а вертикальное способствует распространению пыльцы, семян, а также регулирует тепловой режим на разных территориях.

Где самый чистый и полезный воздух?

  1. Синайский полуостров в Египте — это место, которое соединяет Азию и Африку. Американским исследователям академии прессы о химии и радиоактивности воздуха смогли назвать эту территорию местом, где самый чистый атмосферный воздух. Содержание диоксида углерода в этом регионе составляет приблизительно 2% на 100 000 000 частиц.
  2. Антарктида за счет минусовой температуры, отсутствия производства и самого человека, а также высоты примерно в 2000 метров над уровнем моря, имеет на континенте кристально чистый и разреженный воздух.
  3. Наталь в Бразилии – это то место на Земле, где экологически чистый воздух. По исследованиям NASA, в бразильском городе Наталь не только самый чистый в мире воздух, но и вода. При всем этом, данный город имеет население в 774 000 человек и считается крупнейшим промышленным центром.
  4. Долина Эльки и Чилийская Патагония – это 2 уникальных места на Земле, где тоже можно насладиться чистым воздухом.

Интересные факты

  1. Автомобилями всего мира потребляется огромное количество воздуха. И это количество больше, чем потребляет человек. Некоторыми моделями с мощными двигателями за минуту езды сжигается такое количество газа, которого человеку хватит даже на неделю.
  2. Больше всего воздуха в мире вырабатывается лесами Южной Америки и сибирскими массивами. По такой же причине джунгли Амазонии еще называются «легкими Земли».
  3. Охладив кислород до температуры -150 градусов и оказывая на него давление, приравниваемое к 60 атмосферам, воздух приобретает жидкую форму.
  4. Ученым удалось установить, что спортсмены, которые постоянно погружаются в воду без снаряжения, могут обойтись без воздуха до 9 минут. Для обыкновенного человека данный показатель меньший практически в 2 раза.
  5. Скорость воздушной массы в носовых ходах в момент чихания человека составляет более 47 м/с, а при спокойном дыхании – менее 0,7 м/с.
  6. Пятая часть потребляемого всеми организмами воздуха вырабатываются зелеными насаждениями, за что они и называются «легкими планеты».
  7. Воздух не удастся увидеть, но опосредованными подтверждениями доказано, что у него синий цвет. Все заключается в том, что солнечные лучи, пробиваясь через толстый слой атмосферы, сталкиваются с воздушными частицами. В связи с этим белый свет разлагается на разноцветные компоненты. Сильнее же всего начинает рассеиваться синяя часть спектра, которая и улавливается человеческими глазами.
  8. Больше 90% всех простудных заболеваний люди получают именно в помещении, а не на свежем воздухе.

Человеком вдыхается пятая часть всего воздуха Земли.

То, что для полноценного дыхания человеку необходим кислород, известно даже детям. Но лишь некоторые знают, что в воздушной массе присутствует только 21% кислорода.

Большая часть воздушного потока включает в свой состав смолы газов и азота. Когда количество кислорода понижается, все живые организмы начинают ощущать негативное влияние. Известным является и то, что главный источник кислорода — это растения и именно они являются природным фильтром, поглощающим все примеси, которые есть в воздухе.

В помещении воздух намного грязнее, чем на улице

Американским ученым удалось выяснить, что воздух, который есть в помещении, в 30 раз грязнее, и люди его ежедневно вдыхают. На сегодняшний день за счет присутствия пластиковых окон и кондиционеров, дома людей превращаются в «вакуумные коробки», в которых воздух почти не циркулирует.

К этому всему стоит прибавить еще и испарения материалов, которые используются для внутренней отделки или при создании мебели. Вредные вещества, которые выделяются изготовлением пищи из кухни: дым и пары, тоже имеют свое влияние. Грибок, пыль от ковров и остальные «элементы комфортной жизни не менее загрязняют воздух в помещении. Все это в результате приводит к тому, что люди становятся склонными к заболеваниям. У них возникают аллергические реакции, проблемы с дыханием. По мнению ученых в одном глотке кислорода присутствует 2 столовых ложки аллергенов.

Каждую минуту человек вдыхает около четырех с половиной литров воздуха

  • Человеческие лёгкие за минуту времени могут переработать 4,5 литра воздуха. Легкие пропускают сквозь себя воздушный поток, забирая кислород и отдавая газ.
  • Интересным будет и тот факт, что общее количество поверхности лёгких у человека приравнивается к площади теннисного корта.

Когда человек чихает, за раз он выбрасывает в воздух от 2 до 5 тысяч микробов

Ученым из Массачусетского технологического института под руководством Лидии Буруйбы удалось описать процессы, которые происходят в человеческом организме при чихании и кашле. На языке физики и математики и за счет высокоскоростных камер это понять несложно. Динамика распространения выделений при таких физиологических процессах позволит лучше понять, как распространяется инфекция.

При просмотре видео на замедленной съемке от конца к началу, видно, как взрыв слизи и слюны, вылетает изо рта и распадается на мелкие капли в турбулентном облаке. Используя несколько таких записей, ученым удалось собрать много характеристик процесса чихания и кашля. Диаметр выделяемых при данных процессах капель, скорость и угол разлета также рассматривались.

Подсчеты показали, что частицы, порожденные кашлем или чиханием, могут пролететь расстояние длины средней комнаты и даже подняться вверх по вентиляционной шахте. Результаты такого непростого исследования показали, что микробы распространяются гораздо дальше и на дольше.

Искривленный позвоночник влияет на здоровье и дыхание

Зажатые и сутулые плечи, сжимают мышцы позвоночника человека, не давая таким образом возможности лёгким полностью раскрыться. Так, организм не способен полностью «насыщаться» кислородом, а впоследствии это отражается на здоровье и настроении.

Чтобы легкие наполнялись воздухом, спина должна быть ровной, а поэтому не стоит лишать организм самого главного. Важно дышать полной грудью.

Какой запас воздуха на планете?

Если удастся представить себе Землю в виде яблока, то количество кислорода, который нужен всему живому на планете, будут тончайшей яблочной кожурой. Так что воздуха не так уж и много, а поэтому есть, о чем задуматься.

На сегодня ученые утверждают, что в больших городах заметен дефицит кислорода, который смешался с промышленным выбросом, пылью и выхлопными газами. В воздухе летают аллергены и вирусы. И если «уличный воздух» люди не способны проконтролировать, то стоит поменять обстановку в своем жилье, обеспечивая чистоту воздуха там.

Можно для этого применить растения, которые не только приукрасят интерьер, но и окажутся очистителями воздуха. К примеру, такие растения, как лилии, бамбук и герберы, не только эффективно смотрятся в квартире, но и убирают вредоносные вещества, в особенности формальдегид, угарный газ и бензол.

Почему люди не могут жить в безвоздушной среде?

  1. Атмосфера Земли считается своего рода защитной подушкой. Если бы кислорода не было, то днем бы температура на планете была бы сильно высокой, а ночью – сильно низкой.
  2. Озон обеспечивает защиту всего живого от солнечной радиации, а более высокие слои атмосферы становятся на защиту Земли от метеоритов.

Загрязнение окружающей среды, атмосферы

Основными загрязнителями воздуха считаются диоксид углерода, угарный газ или оксид углерода, углеводороды, производные серы, производные азота и радиоактивные вещества.

Антропогенные источники загрязнения атмосферного воздуха — это предприятия металлургической, химической, топливной, машиностроительной промышленности, сельскохозяйственная деятельность, теплоэнергетические установки, отопление жилых помещений углём и дровами, а также транспорт.

Интересные факты говорят о том, что загрязнение в атмосфере – это главный фактор роста числа респираторных заболеваний, как острых, так и хронических. Вредные примеси, что содержатся в воздухе, способствуют развитию рака лёгких, болезни сердца и инсульта. Если верить оценкам ВОЗ, то из-за загрязнения воздуха в мире преждевременно умирает 3,7 млн человек в год.

источник

Adblock
detector