Dünyanın atmosfere neden ihtiyacı var?

Atmosfer nedir? Atmosfer oluşumu nasıl gerçekleşir? Atmosfer ne zaman oluşmaya başladı? Hayatın başlangıcı atmosferle mi oldu? Venüs gezegeni ve Mars gezegeni atmosfere sahip ama neden Dünyanın atmosferi gibi değil? Bu soruların cevabı için okumaya devam edin.

Dünyanın atmosfere neden ihtiyacı var?

Dünya atmosferi öylesine geniş ki, Uluslararası Uzay İstasyonu’nun rotasını bile etkiliyebiliyor. İyi de, yeryüzünü çevreleyen bu gaz örtüsü öncelikle neden oluştu? Bir başka deyişle, Dünya’nın neden bir atmosferi var?

Kısaca belirtmek gerekirse, atmosfer yerçekimi nedeniyle var. Dünya yaklaşık 4,5 milyar yıl önce oluştuğunda, bu erimiş gezegen hemen hemen yok denebilecek bir atmosfere sahipti.

Ancak, Smithsonian Araştırma Merkezi’ne (SERC) göre, dünya soğudukça genelde yanardağlardan çıkan gazlarla birlikte atmosferi de oluştu. Çok eski dönemlere uzanan ve günümüzün atmosferinden çok daha farklı olan bu atmosfer hidrojen sülfit, metan ve bugünkünün yaklaşık 10-200 katına eşit miktarda karbondioksitten oluşmaktaydı.

Southampton Üniversitesi fiziksel kimya uzmanlarından Jeremy Frey, “Dünya atmosferinin ilk başlarda az biraz Venüs gezegeninin atmosferini andırdığını düşünüyoruz. Ardından yaşam bir biçimde, büyük bir olasılıkla da, okyanusun dibinde ortaya çıktı,” diyor.

Atmosferin oluşumu 3 milyar yıl önce başladı

Yaklaşık 3 milyar yıl sonra, tek hücreli canlıların karbondioksit ve su moleküllerini şeker ve oksijene dönüştürmek amacıyla güneş enerjisinden yararlandıkları ışıl bireşimsel sistem (fotosentez) evrildi.

Frey’e göre, ışıl birleşimin evrilmesiyle birlikte oksijen düzeylerinde çarpıcı bir artış meydana geldi. Bu da, bir anlamda, yaşam kaynağı olan oksijenin yol açtığı en büyük kirlenme olayı idi. Çünkü oksijen düzeylerindeki bu artış yavaş yavaş gezegeni dönüştürmeye başladı. Şimdilerde Dünya atmosferinin yaklaşık yüzde 80’ini azot, yüzde 20’sini oksijen oluşturuyor.

ABD Ulusal Atmosfer Araştırmaları Merkezi’ne göre (NCAR), bu atmosferin içeriğinde argon, karbondioksit, su buharı ve çok sayıda başka gazlar da bulunuyor.

Bu gazların atmosferde olması iyi bir şey. Atmosferin faydaları içinde en önemlisi, Atmosferimiz Dünya’yı güneş ışınlarının sert etkilerinden koruyor ve gezegeni çepe çevre saran bir örtü işlevi görerek aşırı sıcaklıkları önlüyor. Bu arada, sera etkisi güneşten yeryüzüne ulaşan enerjinin atmosferde durdurulduğu, soğurulduğu ve sera gazlarıyla salıverildiği anlamına geliyor.

Çok farklı türlerde sera gazı olduğunu belirten uzmanlar, bunlar içinde en önemlilerinin karbondioksit, su buharı, metan ve azot oksit olduğuna dikkat çekiyorlar. Sera etkisi olmasaydı, Dünya üzerinde sıcaklığın sıfırın altında olacağının da
altını çiziyorlar.

Ne var ki, günümüzde sera gazları denetimden çıkmış durumda. ABD Ulusal Atmosfer Araştırmaları Merkezi’ne göre (NCAR), insanların atmosfere saldıkları karbondioksit miktarları arttıkça, dünyanın sera etkisi her geçen gün daha da güçleniyor ve gezegenin iklimi giderek ısınıyor.

Atmosferin katmanları

Atmosferimiz biricik

İlginç olan şu ki, evrende başka hiç bir gezegenin dünyanınkine benzer bir atmosferi yok. Mars ve Venüs’ün de atmosferleri var, ama bu atmosferler yaşamı (en azından, dünya üzerindeki gibi bir yaşamı) desteklemekten yoksunlar.

Gerçekten de, Venüs’ün atmosferi genelde karbondioksit ve sülfürik asit bulutlarından oluşuyor. Buradaki ‘hava’ öylesine yoğun ve sıcak ki, insanın soluk alabilmesi olanaksız.

NASA’ya göre, Venüs’ün karbondioksitten oluşan yoğun atmosferi sera etkisinden kaçan ısıyı yakalayıp bu gezegeni güneş sisteminin en sıcak gezegenine dönüştürüyor. Bu gezegenin yüzey sıcaklıkları kurşunu eritebilecek düzeyde.

Frey, “Dünya’nın bir atmosferinin olması güneş sistemindeki gezegenler bağlamında son derece sıradışı bir durum, çünkü bu atmosfer öteki gezegenlerinkinden çok farklı. Örneğin, Venüs’ün atmosferinin yüzeydeki basıncı yaklaşık 90 atmosfer. Bu da, Dünya üzerindeki bir okyanusun 914 metre derinliğindeki basınca eşit. Venüs’e ilk giden Rus uzay araçları yalnızca birkaç saniyeyi kayda geçirdikten sonra parçalandı. Oranın gerçekte ne denli sıcak olduğunu kimse anlayamadı,” diyor.

Öyle ki, Dünya’nın atmosferi yaşam demek ve onsuz bir yaşam düşünülemez. Yaşamın oluşabilmesi için dünyanın gerekli özellikleri içeren bir atmosfere gereksinim duyduğuna, bu atmosferi ve içinde yaşanabilecek koşulları kendisinin oluşturduğuna dikkat çeken Frey, “Dünya’nın atmosferi tümüyle biyolojik sistemin ayrılmaz bir parçasıdır,” diyor.

Dünyanın neden bir atmosferi var?

Atmosferimizin hâlâ var olmasını, dünyanın çevresindeki manyetik kuşağa, manyetik kuşağın da var olmasını mağmadaki radyoaktif maddelere borçluyuz.

Radyoaktif maddeler yaydıkları yüksek enerjili radyasyonlarla mağmadaki demirin zamanla katılaşmasını önlerlerken, sıvı demir, dünyanın rotasyon hareketiyle dönmesi sonucu dönerken, dünyanın çevresinde bir manyetik kuşak oluşturuyor.

Manyetik kuşak, güneş rügarlarını saptırıp atmosferin süpürülüp uzaya götürülmesine ve arta kalacak çok düşük basınçlı atmosferde de dünyadaki suyun çabucak buharlaşarak yok olmasını engellemekte. Böylelikle mağmadaki radyoaktif maddeler, bir yandan dünyanın sıcaklığının düşmesini engellerken öte yandan da atmosferin ve suyun uzaya süpürülmesini önleyerek dünyadaki yaşamın var olmasını sağlamaktalar.

Kısacası, yaşamımızı mağmadaki radyoaktif maddelere borçluyuz.

Ayrıca bakınız

• Evreninin sırlarını yeni nesil uzay teleskobu JWST cevaplayabilecek mi?
• Güneş sistemindeki gezegenleri ne kadar tanıyorsunuz?