Die Erde ist der einzige Planet im Sonnensystem mit einer Atmosphäre, die das Leben erhalten kann. Die Decke aus Gasen enthält nicht nur die Luft, die wir atmen, sondern schützt uns auch vor den Strahlen von Hitze und Strahlung, die von der Sonne ausgehen. Es wärmt den Planeten bei Tag und kühlt ihn nachts ab.
Die Erdatmosphäre ist etwa 480 Kilometer dick, aber das meiste davon ist innerhalb von 16 km der Oberfläche. Der Luftdruck nimmt mit der Höhe ab., Auf Meereshöhe beträgt der Luftdruck etwa 14,7 Pfund pro Quadratzoll (1 Kilogramm pro Quadratzentimeter). Bei 10.000 Fuß (3 km) beträgt der Luftdruck 10 Pfund pro Quadratzoll (0,7 kg pro Quadrat cm). Es gibt auch weniger Sauerstoff zum Atmen.
Verwandte: Wie Groß ist die Erde?
Zusammensetzung der Luft
Laut NASA umfassen die Gase in der Erdatmosphäre:
- Stickstoff-78 Prozent
- Sauerstoff-21 Prozent
- Argon-0,93 Prozent
- Kohlendioxid-0.,04 Prozent
- Spuren von Neon, Helium, Methan, Krypton und Wasserstoff sowie Wasserdampf
Atmosphärenschichten
Die Erdatmosphäre ist in fünf Hauptschichten unterteilt: die Exosphäre, die Thermosphäre, die Mesosphäre, die Stratosphäre und die Troposphäre. Die Atmosphäre verdünnt sich in jeder höheren Schicht, bis sich die Gase im Raum auflösen. Es gibt keine eindeutige Grenze zwischen Atmosphäre und Weltraum, aber eine imaginäre Linie, die etwa 100 Kilometer von der Oberfläche entfernt liegt und als Karman-Linie bezeichnet wird, ist normalerweise der Ort, an dem Wissenschaftler sagen, dass Atmosphäre auf Weltraum trifft.,
Die Troposphäre ist die Schicht, die der Erdoberfläche am nächsten ist. Es ist 7 bis 20 km dick und enthält die Hälfte der Erdatmosphäre. Die Luft ist in Bodennähe wärmer und wird höher kälter. Fast der gesamte Wasserdampf und Staub in der Atmosphäre befinden sich in dieser Schicht, weshalb hier Wolken zu finden sind.
Die Stratosphäre ist die zweite Schicht. Es beginnt oberhalb der Troposphäre und endet etwa 50 km über dem Boden. Ozon ist hier reichlich vorhanden und erwärmt die Atmosphäre und absorbiert gleichzeitig schädliche Strahlung von der Sonne., Die Luft hier ist sehr trocken und hier etwa tausendmal dünner als auf Meereshöhe. Aus diesem Grund fliegen hier Düsenflugzeuge und Wetterballons.
Die Mesosphäre beginnt bei 31 Meilen (50 km) und erstreckt sich auf 53 Meilen (85 km) hoch. Die Spitze der Mesosphäre, die Mesopause genannt wird, ist der kälteste Teil der Erdatmosphäre mit Temperaturen von durchschnittlich minus 130 Grad F (minus 90 C). Diese Schicht ist schwer zu studieren. Jets und Ballons gehen nicht hoch genug, und Satelliten und Raumfähren umkreisen zu hoch. Wissenschaftler wissen, dass Meteore in dieser Schicht verbrennen.,
Die Thermosphäre erstreckt sich von etwa 90 km bis zwischen 310 und 620 km (500 und 1.000 km). Die Temperaturen können in dieser Höhe bis zu 2.700 Grad F (1.500 C) erreichen. Die Thermosphäre gilt als Teil der Erdatmosphäre, aber die Luftdichte ist so niedrig, dass der größte Teil dieser Schicht normalerweise als Weltraum betrachtet wird. Tatsächlich sind hier die Space Shuttles geflogen und die Internationale Raumstation umkreist die Erde. Dies ist auch die Schicht, in der die Auroren auftreten., Geladene Teilchen aus dem Weltraum kollidieren mit Atomen und Molekülen in der Thermosphäre und erregen sie in höhere Energiezustände. Die Atome werfen diese überschüssige Energie ab, indem sie Lichtphotonen emittieren, die wir als bunte Aurora Borealis und Aurora Australis sehen.
Die Exosphäre, die höchste Schicht, ist extrem dünn und ist, wo die Atmosphäre in den Weltraum verschmilzt. Es besteht aus sehr weit dispergierten Partikeln von Wasserstoff und Helium.,
Klima und Wetter
Die Erde kann aufgrund ihres vielfältigen regionalen Klimas, das von extremer Kälte an den Polen bis hin zu tropischer Hitze am Äquator reicht, eine Vielzahl von Lebewesen unterstützen. Das regionale Klima wird oft als das durchschnittliche Wetter an einem Ort über mehr als 30 Jahre beschrieben. Das Klima einer Region wird beispielsweise oft als sonnig, windig, trocken oder feucht beschrieben. Diese können auch das Wetter an einem bestimmten Ort beschreiben, aber während sich das Wetter in nur wenigen Stunden ändern kann, ändert sich das Klima über einen längeren Zeitraum.,
Das globale Klima der Erde ist ein Durchschnitt der regionalen Klimazonen. Das globale Klima hat sich im Laufe der Geschichte abgekühlt und erwärmt. Heute sehen wir eine ungewöhnlich schnelle Erwärmung. Der wissenschaftliche Konsens ist, dass Treibhausgase, die aufgrund menschlicher Aktivitäten zunehmen, Wärme in der Atmosphäre einfangen.
Erde, Venus und Mars
Um die Entstehung und Zusammensetzung der Erde besser zu verstehen, vergleichen Wissenschaftler manchmal unseren Planeten mit Venus und Mars., Alle drei Planeten sind felsiger Natur und Teil des inneren Sonnensystems, was bedeutet, dass sie sich zwischen der Sonne und dem Asteroidengürtel befinden.
Venus hat eine fast vollständig Kohlendioxidatmosphäre mit Spuren von Stickstoff und Schwefelsäure. Der Planet hat jedoch auch einen außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt auf seiner Oberfläche. Raumfahrzeuge müssen stark verstärkt werden, um den Brechdruck (90-mal schwerer als die Erde) und die ofenartigen Temperaturen (872 Fahrenheit oder 467 Celsius) an ihrer Oberfläche zu überstehen. Die Wolken sind auch so dick, dass die Oberfläche im sichtbaren Licht unsichtbar ist., Da nicht viel Sonne die Oberfläche erreicht, bedeutet dies, dass die Venus keine signifikanten saisonalen Temperaturänderungen aufweist.
Mars hat auch eine hauptsächlich Kohlendioxidatmosphäre mit Spuren von Stickstoff, Argon, Sauerstoff, Kohlenmonoxid und einigen anderen Gasen. Auf diesem Planeten ist die Atmosphäre etwa 100 Mal dünner als die der Erde — eine ganz andere Situation als in der alten Vergangenheit, als geologische Beweise zeigen, dass Wasser vor mehr als 4, 5 Milliarden Jahren an der Oberfläche floss., Wissenschaftler vermuten, dass sich die Marsatmosphäre im Laufe der Zeit verdünnt hat, entweder weil die Sonne die leichteren Moleküle in der Atmosphäre entfernt hat oder weil ein großer Aufprall eines Asteroiden oder Kometen die Atmosphäre katastrophal beraubt hat. Der Mars unterliegt Temperaturschwankungen, die davon beeinflusst werden, wie viel Sonnenlicht die Oberfläche erreicht, was sich auch auf seine polaren Eiskappen auswirkt (ein weiterer großer Einfluss auf die Atmosphäre.)
Wissenschaftler vergleichen routinemäßig kleine felsige Exoplaneten mit Erde, Venus und Mars, um ein besseres Gefühl für ihre Bewohnbarkeit zu bekommen., Die routinemäßig akzeptierte Definition von „Bewohnbarkeit“ ist, dass ein Planet nahe genug am Stern ist, damit flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche existieren kann. Zu weit, und das Wasser wird eisig; zu nah, und das Wasser verdunstet. Die Bewohnbarkeit hängt jedoch nicht nur von der Entfernung zwischen Stern und Planet ab, sondern auch von der Atmosphäre des Planeten, der Variabilität des Sterns und anderen Faktoren.
Zusätzliche Berichterstattung von Elizabeth Howell, Space.com Beitrag.
Leave a Reply