Появление кислорода в атмосфере планеты

 

Кислород на планете
Кислород на планете

Появление кислорода в атмосфере планеты положило начало для дальнейшего развития всей биосферы. Хотя в атмосфере и присутствовал небольшой процент, он не мог влиять на процессы биосинтеза. Лишь только появления воды на Земле, привело к скачкообразному повышению процентного содержания кислорода. Были запущены все процессы, где он играет решающую роль, в том числе и появление жизни.

Почему произошло столь резкое повышение, рассмотрим подробнее.

На планете в докембрийском периоде не могло существовать какой-либо биосферы способной вырабатывать кислород в таких количествах, чтобы это могло привести к повышению ее концентрации. В те времена жесткое рентгеновское и ультрафиолетовое излучение Солнца при прозрачной атмосфере могло убить все живое.

В отсутствие живых организмов основным поставщиком служит фотолиз воды, точнее водяного пара в верхних слоях тропосферы, под действием ультрафиолетового излучения.

     Наука предполагает, что даже фотолиз воды в течении докембрия не смог бы обеспечить образование большого количества кислорода. Это доказывает, что вода в жидком виде на планете существовала в минимальных количествах.

Накопление кислорода в атмосфере Земли.
Накопление кислорода в атмосфере Земли.

       В результате взрыва от космического объекта Земля получила вращение вокруг своей оси, появилась вода в жидком виде.

Когда образовалось большое количество воды, она стала занимать более 70% площади планеты. Это в свою очередь многократно увеличило количество испаряющейся воды, которая в верхних слоях или тропосфере, попадала под действие жесткого ультрафиолетового излучения. Под действием жесткого излучения из водяного пара, в результате нескольких реакций, образуются водород, кислород и самое главное, озон. Водород, как более легкий элемент, улетает в открытый космос, кислород возвращается обратно на планету, озон остается в стратосфере. Образование озоновой прослойки, забирающей почти 90% солнечной энергии, позволило создать защитный щит для зарождающейся жизни.

Озоновый слой образовался в атмосфере Земли 1,85—0,85 млрд лет назад, на рисунке третий столбец.

Таким образом был запущен механизм для скачкообразного накопления кислородом атмосферы планеты. Это в свою очередь запустило механизм развитие биомассы, или жизни, как основного потребителя кислорода, концентрация которого 300 миллионов лет назад достигла 35% по объему, пятый столбик на рисунке.

Резкий рост живой материи мог достичь такого масштаба, что вырабатываемого кислорода стало не хватать, это стало сказываться и на общем уровне концентрации в атмосфере, которое и привело его к снижению. Только после выравнивания соотношения потребляющей биомассы с возможностями образования произошла стабилизация. В настоящее время концентрация кислорода в атмосфере составляет примерно 20,946% по объему или 23,14 по массе.

 

 

 

 

Поделиться ссылкой:

Появление кислорода в атмосфере планеты: 9 комментариев

  1. Специалистам не нужно доказывать, что в процессах физико-химического преобразования горных пород и органического вещества ведущая роль принадлежит кислороду или его соединениям. Поэтому всем, кто занимается наукой об осадочных породах — литологией, кто занят расшифровкой происхождения осадочных полезных ископаемых, реставрацией прошлых геологических эцох в местном, региональном или глобальном масштабе, далеко не безразлично, где и когда, на каком этапе геологического развития нашей планеты в атмосфере появился мощнейший окислитель живой и косной (неорганической) материи — свободный кислород. Подчеркнем — свободный, поскольку с ним в основном связывают ученые возможность наиболее интенсивного изменения, главным образом окисления, минерального вещества планеты. Развиваемый автором вариант происхождения кислорода земной атмосферы — это, конечно, пока лишь гипотеза, основанная на многолетнем изучении геологических объектов.

  2. В октябре 2015 года геохимики из Висконсинского университета в Мадисоне на основе изучения образца яшмы из ЮАР, датированного 3,4—3,23 миллиардами лет, выдвинули предположение о начале кислородной катастрофы на 830 миллионов лет ранее В настоящее время сам феномен кислородной катастрофы (заключающийся в том, что начало деятельности фотосинтетических организмов, связанное с этим накопление кислорода и превращение условий на поверхности планеты из восстановительных в окислительные) подвергается серьёзной критике. Установлено, что фотосинтетические организмы-продуценты кислорода появились ещё в начале архея, но свободный кислород в атмосфере Земли на рубеже архея и протерозоя появился благодаря изменениям характера земного вулканизма и это был постепенный и растянутый во времени процесс, но никак не единомоментное событие. Накопление органического углерода, отражающее жизнедеятельность древних организмов-фотосинтетиков, в архее проходило практически на таком же уровне, как и в последующие геологические эпохи. Но образовывавшийся на протяжении всего архея кислород не накапливался в атмосфере, а быстро расходовался на окисление каких-то веществ. Этими веществами были, вероятно, вулканические газы ( сероводород, сернистый газ, метан и водород ) и соединения двухвалентного железа (Fe

  3. Поскольку подавляющая часть организмов того времени была анаэробной, неспособной существовать при значимых концентрациях кислорода, произошла глобальная смена сообществ: анаэробные сообщества сменились аэробными, ограниченными ранее лишь «кислородными карманами»; анаэробные же сообщества, наоборот, оказались оттеснены в «анаэробные карманы» (образно говоря, «биосфера вывернулась наизнанку»). В дальнейшем наличие молекулярного кислорода в атмосфере привело к формированию озонового экрана, существенно расширившего границы биосферы, и привело к распространению более энергетически выгодного (по сравнению с анаэробным) кислородного дыхания. В результате изменения химического состава атмосферы после кислородной катастрофы изменилась её химическая активность, сформировался озоновый слой, резко уменьшился парниковый эффект. Как следствие, планета вступила в эпоху Гуронского оледенения .

  4. Кислородная катастрофа (кислородная революция) — глобальное изменение состава атмосферы Земли, произошедшее в самом начале протерозоя в период сидерий около 2,45 млрд лет назад. Результатом кислородной катастрофы стало появление в составе атмосферы свободного кислорода и изменение общего характера атмосферы с восстановительного на окислительный. Предположение о кислородной катастрофе было сделано на основе изучения резкого изменения характера осадконакопления. изучение потенциальных источников первичной атмосферы ( вулканические газы, состав других небесных тел).

  5. На этом месте сконцентрировано наиболее качественное с того, что сегодня я видал

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Проверка комментариев включена. Прежде чем Ваши комментарии будут опубликованы пройдет какое-то время.