מה גזים להפוך את החיים אפשרי עבור יצורים חיים?

ה גזים המאפשרים חיים של יצורים חיים הם נמצאים באטמוספירה, שהיא שכבת הגזים המקיפה את כדור הארץ ומתוחזקת סביב הפלנטה על ידי השפעת הכבידה.

אווירה זו מגנה על החיים על פני כדור הארץ, סופגת את האור האולטרא-סגול הנפלט מהשמש. פונקציה נוספת שלו היא לשמור על טמפרטורה יציבה על פני השטח, דרך אפקט החממה והפחתת וריאציות טמפרטורות קיצוניות במהלך היום והלילה.

הגזים המרכיבים את האווירה הם בעיקר חנקן וחמצן, אם כי יש לה גם רכיבים אחרים כגון פחמן דו חמצני, ארגון, אדי מים וכמויות קטנות של תרכובות אחרות.

הוא האמין כי האווירה הוקמה לפני 4.5 מיליארד שנים, יחד עם הפיתוח של כדור הארץ, וכי האווירה הראשונה היתה תוצר של גזים שנמלטו מן הפנים של כדור הארץ. סביר להניח כי האווירה הראשונה מורכבת בעיקר של פחמן דו חמצני ואדי מים, עם אחוז קטן של אמוניה NH3.

זה היה לאחר מכן תהליך של פוטוסינתזה של צמחים ירוקים שהגדילו את אחוז החמצן באטמוספרה, להגיע ליותר מ -20% כפי שקורה היום.

כיום זיהום הנגרם על ידי הפעילות האנושית גרמה לריכוזים של גזים אלה לשנות עם השפעות שונות אלה נוצרים על פני כדור הארץ.

הגזים הדרושים לחיים של יצורים חיים

הגזים הנמצאים באטמוספירה של כדור הארץ בכמויות גדולות והם חיוניים לחיים על פני כדור הארץ הם כדלקמן:

חנקן

חנקן נמצא בנפח של 78% באטמוספרה. אחד מתפקידיו הוא לדלל את נוכחות החמצן ובכך למנוע מהאוויר לתפוס אש על פני האדמה. הוא חיוני ליצירת חלבונים שהם יסודיים ליצורים חיים.

חנקן יש מחזור שבו הוא הופך תרכובות אורגניות שונות, אחד התהליכים החשובים ביותר לקיום של יצורים חיים. במהלך מחזור זה חנקן, חיידקים בתהליך הקרקע או להמיר חנקן אטמוספרי לאמוניה, תרכובת הכרחית עבור הצמחים ואת הצמיחה שלהם.

חיידקים אחרים גם להמיר אמוניה לתוך חומצות אמינו וחלבונים. אז בעלי החיים לצרוך את הצמחים ובכך להציג את החלבונים האלה. לבסוף, חיידקים גם להמיר פסולת חנקן לתוך גז חנקן, ולכן לחזור לאווירה.

עם זאת, עודף של חנקן כפי שראינו על ידי שימוש יתר של דשנים המבוססים על חנקן, תורם לזיהום של המים ואת תהליך שינויי האקלים כי כוכב הלכת כרגע סובל.

חמצן

החמצן זמין ב 21% של האטמוספירה של כדור הארץ והוא משמש את כל היצורים החיים שכן הוא גז חיוני לנשימה. זה גם אחד המרכיבים הבסיסיים של הבעירה וההצתה של חומרים.

נוכחות החמצן באדמה נתמכת על ידי מחזור החמצן, הכולל את תנועת החמצן בין האוויר, היצורים החיים וקרום כדור הארץ. יש 47% חמצן בקרום כדור הארץ וזה אחד משלושת היסודות הנפוצים ביותר ביקום, יחד עם הליום ומימן.

תהליך הפוטוסינתזה שבו, באמצעות פעולה של צמחים, פחמן דו חמצני מומרת חמצן, הוא היסוד לנוכחות של חמצן על כדור הארץ.

O3 O3, הוא צורה שונה של חמצן המשלב שלושה אטומי גז יחד. שכבת האוזון מעניקה לנו הגנה מפני קרינה אולטרה סגולה מזיקה שמגיעה מהשמש. בשל זיהום האוויר, שכבה זו נחלשה.

ארגון

גז זה קיים נורות ליבון. זהו אחד הנגזרות אשלגן והוא חשב כי בשל נוכחות חשובה של אשלגן ליתוספירה של כדור הארץ, האווירה יש כמות של 0.93% של הארגון.

פחמן דו חמצני

באטמוספרה יש 0.03% פחמן דו-חמצני. זה קורה כי כל היצורים החיים - צמחים ובעלי חיים - לשחרר אנרגיה מן המזון שלהם דרך הנשימה. זוהי נשימה ובעירה שמשחררת פחמן דו-חמצני לאטמוספרה.

תהליך זה ידוע כמחזור הפחמן, שבו שיעור פחמן דו-חמצני באטמוספרה נשאר תמיד זהה.

אחד הפונקציות של פחמן דו חמצני הוא למנוע את הטמפרטורה של כדור הארץ מפני בריחה וגורמת לתופעה קירור. עם זאת, שימוש מופרז של מזהמים דלקים מאובנים יוצר גידול מסוכן פחמן דו חמצני באוויר.

מאידך גיסא, העיור של השטחים וחיתוך היערות והג'ונגלים להקמת חוות, גידולים וערים, יוצרים ירידה באזורים ירוקים עם צמחים שיכולים לבצע את תהליך הפוטוסינתזה שלהם ולהמיר את הפחמן הדו-חמצני העודף בחמצן. זה מגביר את נוכחותם של מזהמים באטמוספרה.

אדי מים

אדי המים נמצאים באחוזים של 0.25%. אנחנו יודעים שהאווירה לא תמיד שומרת על אותו ריכוז. על פי נוכחות הרוח, אחוז הגזים בהרכב האוויר משתנה מעט עם גובה ומיקום.

זה קורה במיוחד עם אדי מים, אשר למשל במדבריות בטמפרטורות נמוכות מאוד, הוא רק 0.1% נפח. מצד שני, באזורים חמים ולח, האוויר יכול להכיל עד 6% אדי מים.

בחלקים הקרים יותר של האטמוספירה, אנו מוצאים הרבה פחות אדי מים מאשר במסה אווירית חמה ולחות מעל פני כדור הארץ.

עקבות של תרכובות אחרות

גזים אחרים נמצאים גם בתוך הגזים הבסיסיים לכל החיים, אך בריכוז קטן מאוד. אלה הם גז ניאון, קריפטון, קסנון, הליום וגם מתאן.

בנוסף לכך, באוויר אנו מוצאים נבגים, חלקיקי אבק וכיום מזהמים כגון פחמן חד חמצני, תחמוצות חנקן דו תחמוצת הגופרית.. 

הפניות

1. אטמוספירה על כדור הארץ. מתוך ויקיפדיה.
2. גזים באוויר. כימי של השבוע. מתוך scifun.org.
3. האווירה. שוחזר מ.
4. האווירה של כדור הארץ /. מדע מקורו של bbc.co.uk.
5. עובדות על חנקן. מקורו באתר.
6. עובדות חמצן. עובדות כימיה. מקורו באתר.
7. מאוחזר מ chemistryexplained.com.