لماذا الغلاف الجوي للأرض فريد في النظام الشمسي.. البطانية الواقية

يحمي الغلاف الجوي الأرض بطرق متعددة، هذه الطبقة الرقيقة من الهواء فريدة من نوعها على الأرض، وبدونها لم نكن لنوجد.

يتكون الغلاف الجوي للأرض من طبقات متعددة تُصنف حسب درجة الحرارة، بدون هذه البطانية الواقية، لا يمكن للحياة على الأرض أن تستمر، فهي تحمينا من حرارة وإشعاع الشمس وتوفر الهواء الذي نتنفسه.

على الرغم من أن الأكسجين ضروري للحياة، إلا أنه ليس العنصر الرئيسي في الغلاف الجوي، وفقًا لموقع Vision Learning، يتكون الغلاف الجوي للأرض من حوالي 78٪ نيتروجين، 21٪ أكسجين، 0.93٪ أرجون، 0.04% ثاني أكسيد الكربون، بالإضافة إلى كميات ضئيلة من النيون والهيليوم والميثان والكرابتون والأوزون والهيدروجين وبخار الماء.

إلى أي ارتفاع يمتد الغلاف الجوي؟

تمتد الطبقة العليا، الإكسوسفير، إلى حوالي 6200 ميل (10000 كم)، يتفق معظم العلماء على أن خط كارمان على ارتفاع 62 ميلًا (100 كم) فوق سطح البحر يمثل الحد الفاصل بين الأرض والفضاء، يقع معظم الهواء (99.99997٪) تحت هذا الخط.

طبقات الغلاف الجوي

يتكون الغلاف الجوي من خمس طبقات رئيسية: التروبوسفير، الستراتوسفير، الميزوسفير، الثيرموسفير، والإكسوسفير، تقل كثافة الهواء مع الارتفاع، ويصبح الغلاف الجوي أرق في كل طبقة أعلى، عند مستوى سطح البحر، يكون ضغط الهواء حوالي 14.7 رطل/بوصة² (1 كج/سم²)، بينما عند 3000 متر ينخفض إلى 10 رطل/بوصة² (0.7 كج/سم²)، مما يجعل الأكسجين أقل كثافة وصعوبة التنفس أعلى، وقد تم اكتشاف حياة ميكروبية حتى في الغيوم العالية.

– التروبوسفير: الطبقة الأكثر كثافة، تحتوي على حوالي 75٪ من الهواء، وتمتد من سطح الأرض إلى 8–14.5 كم، تحدث معظم الظواهر الجوية هنا، وتخلق درجات الحرارة وحركة الهواء اضطرابًا، وتعمل معظم الطائرات الصغيرة والمروحيات ضمن هذه الطبقة.

– الستراتوسفير: تمتد من 12 إلى 50 كم وتحتوي على معظم الأوزون الذي يمتص الأشعة فوق البنفسجية الضارة، ترتفع درجات الحرارة مع الارتفاع نتيجة امتصاص الأشعة، غالبًا ما تطير الطائرات التجارية في أسفل الستراتوسفير لتجنب الطقس في التروبوسفير.

– الميزوسفير: من 50 إلى 85 كم، وهي أبرد طبقة (حوالي −90°م)، وتحرق معظم النيازك، وأحيانًا تتشكل السحب الليلية المضيئة هنا.

– الثيرموسفير: تمتد حتى 600 كم، وترتفع درجات الحرارة نتيجة امتصاص الأشعة فوق البنفسجية وأشعة إكس، تدور محطة الفضاء الدولية ضمن هذه الطبقة.

– الإكسوسفير: الطبقة العليا، تتكون من جزيئات الهيدروجين والهيليوم المبعثرة، وتندمج تدريجيًا مع الفضاء.

– الأيونوسفير: تمتد عبر الميزوسفير والثيرموسفير والإكسوسفير، وهي طبقة نشطة تمتص الطاقة الشمسية وتنتج الشفق القطبي.

الطقس مقابل المناخ

يشير الطقس إلى التغيرات القصيرة الأمد في الغلاف الجوي، بينما المناخ هو متوسط حالة الطقس على مدى عقود، شهد مناخ الأرض تقلبات تاريخية، لكن الاحترار السريع الحالي مرتبط بزيادة الغازات الدفيئة الناتجة عن النشاط البشري.

الأرض مقابل الزهرة والمريخ

– الزهرة: غلاف جوي كثيف من ثاني أكسيد الكربون، سحب حمضية سامة، حرارة شديدة وضغط مرتفع جدًا.

– المريخ: غلاف جوي رقيق من ثاني أكسيد الكربون، وبرودة السطح، ودلائل جيولوجية على مناخ أكثر رطوبة ودفئًا في الماضي.

يقارن العلماء الكواكب الصخرية الصغيرة بالأرض والزهرة والمريخ لتقييم إمكانية الحياة عليها، والتي تعتمد على المسافة من النجم والغلاف الجوي وعوامل اخرى