Atmósfera terrestre
Lo más importante que hay que recordar sobre la Tierra y los demás planetas es que no proceden del Sol. Ellos o sus materiales fueron recogidos por la gravitación del Sol en su desplazamiento por el espacio. El Sol sólo está compuesto de hidrógeno, con un poco de helio. Nada más. El material que compone los planetas y sus satélites está formado casi en su totalidad por elementos más pesados cuyo origen fue en explosiones de supernovas anteriores. Los planetas sí que desprenden pequeñas cantidades de hidrógeno y helio: esto procede de la desintegración de moléculas radiactivas más grandes cuyo origen también son antiguas supernovas.
Un factor que complica las cosas es la Luna, que se formó por el impacto de un gran cuerpo con la Tierra primitiva. Esto significa que el origen de la vida en la Tierra habría tenido lugar después de la formación de la Luna.
La atmósfera es la capa de gases que rodea a la Tierra. Se mantiene en su lugar gracias a la gravedad de la Tierra. En la actualidad está formada principalmente por nitrógeno (78,1%). También tiene abundante oxígeno (20,9%) y pequeñas cantidades de argón (0,9%), dióxido de carbono (~ 0,035%), vapor de agua y otros gases. La atmósfera protege la vida en la Tierra al absorber (tomar) los rayos ultravioleta del Sol. Hace que nuestros días sean más frescos y nuestras noches más cálidas.
Las partículas sólidas, como las cenizas, el polvo, las cenizas volcánicas, etc., son pequeñas partes de la atmósfera. Son importantes para la formación de nubes y niebla.
La atmósfera no termina en un lugar concreto. Cuanto más alta esté la Tierra, más fina será la atmósfera. No existe una frontera clara entre la atmósfera y el espacio exterior, aunque la línea Kármán se trata a veces como una frontera. Incluso más arriba, para algunos propósitos el borde de la magnetosfera se trata como una frontera. El 75% de la atmósfera se encuentra a menos de 11 kilómetros de la superficie de la Tierra.
Historia de la atmósfera terrestre
Originalmente, la atmósfera de la Tierra casi no tenía oxígeno libre.
- La primera atmósfera estaba formada por gases de la nebulosa solar, principalmente hidrógeno. También podría haber habido hidruros simples como los que se encuentran ahora en los gigantes gaseosos (Júpiter y Saturno): vapor de agua, metano y amoníaco.
- La atmósfera fue cambiando gradualmente hasta llegar a ser mayoritariamente dióxido de carbono y nitrógeno. Los gases más ligeros, como el hidrógeno y el helio, no pueden ser retenidos por la gravedad de la Tierra y escaparían. Durante mucho tiempo (digamos dos mil millones de años o más), la atmósfera estuvo dominada por el dióxido de carbono.
- En el Gran Evento de Oxigenación la atmósfera cambió al tipo que tenemos ahora, con el oxígeno sustituyendo al dióxido de carbono. Nuestra atmósfera sigue siendo mayoritariamente de nitrógeno, pero la mayoría de los organismos vivos interactúan más con el oxígeno que con el nitrógeno. La oxigenación comenzó con las cianobacterias que fabricaban oxígeno libre mediante la fotosíntesis. La mayoría de los organismos actuales necesitan oxígeno para su respiración: sólo unos pocos organismos anaeróbicos pueden crecer sin oxígeno.
La temperatura y las capas atmosféricas
Algunas partes de la atmósfera son calientes o frías, según la altura. Partiendo de la superficie y subiendo en línea recta, el aire se enfría en la troposfera, pero luego se calienta, más arriba, en la estratosfera. Estos cambios de temperatura se dividen en capas. Son como las capas de una cebolla. La diferencia entre las capas es la forma en que cambia la temperatura.
Estas son las capas de la atmósfera, empezando por el suelo:
- Troposfera - Comienza en el suelo. Termina en algún lugar entre 0 y 18 kilómetros (0 a 11 millas). Cuanto más alto, más frío. El clima en esta capa afecta a nuestra vida diaria.
- Estratosfera - Comienza a 18 kilómetros (11 millas). Termina a 50 kilómetros (31 millas). Cuanto más alto, más calor. El calor procede de la capa de ozono situada en la parte superior de la estratosfera. En esta capa hay poco vapor de agua y otras sustancias. Los aviones vuelan en esta capa porque suele ser estable y la resistencia del aire es pequeña.
- Mesosfera - Comienza a 50 kilómetros (31 millas). Termina a 80 u 85 kilómetros (50 o 53 millas). Cuanto más alta, más fría. Los vientos en esta capa son fuertes, por lo que la temperatura no es estable.
- Termosfera - Comienza a 80 u 85 kilómetros (50 o 53 millas). Termina a 640 kilómetros (400 millas) o más. Cuanto más alta, más caliente. Esta capa es muy importante en la comunicación por radio porque ayuda a reflejar algunas ondas de radio.
- Exosfera - Por encima de la termosfera. Es la capa superior y se funde con el espacio interplanetario.
Las regiones en las que una capa cambia a la siguiente se han denominado "-pausas". Así, la tropopausa es donde termina la troposfera (de 7 a 14 kilómetros de altura). La estratopausa está al final de la estratosfera. La mesopausa está al final de la mesosfera. Estos son los límites.
La temperatura media de la atmósfera en la superficie de la Tierra es de 14 °C (57 °F).
Temperatura a varias altitudes
Presión
La atmósfera tiene presión. Esto se debe a que, aunque el aire es un gas, tiene peso. La presión atmosférica media a nivel del mar es de unos 101,4 kilopascales (14,71 psi).
Densidad y masa
La densidad del aire a nivel del mar es de aproximadamente 1,2 kilogramos por metro cúbico. Esta densidad disminuye a mayor altura en la misma medida en que disminuye la presión. La masa total de la atmósfera es de unos 5,1 × 1018 kg, que es sólo una parte muy pequeña de la masa total de la Tierra.
Páginas relacionadas
- Aire
- Línea de tiempo de la vida
Preguntas y respuestas
P: ¿De qué está hecho el Sol?
R: El Sol está compuesto por hidrógeno y una pequeña cantidad de helio.
P: ¿De dónde proceden los materiales que forman los planetas y sus satélites?
R: Los materiales que forman los planetas y sus satélites proceden de anteriores explosiones de supernovas.
P: ¿Cómo protege la atmósfera la vida en la Tierra?
R: La atmósfera protege la vida en la Tierra al absorber los rayos ultravioleta del Sol, haciendo que los días sean más frescos y las noches más cálidas.
P: ¿Qué son las partículas sólidas en relación con la atmósfera?
R: Las partículas sólidas, como las cenizas, el polvo, las cenizas volcánicas, etc., son pequeñas partes de la atmósfera que son importantes para formar nubes y niebla.
P: ¿Existe una frontera clara entre la atmósfera y el espacio exterior?
R: No, no hay una frontera clara entre la atmósfera y el espacio exterior, aunque la línea de Kلrmلn se trata a veces como una frontera. Incluso más arriba, para algunos propósitos el borde de la magnetosfera se trata como una frontera.
P: ¿Qué parte de la atmósfera terrestre se encuentra a menos de 11 kilómetros de su superficie?
R: El 75% de la atmósfera de la Tierra se encuentra a menos de 11 kilómetros (6,8 millas) de su superficie.
P: ¿Cuándo se cree que comenzó la vida en la Tierra?
R: La vida en la Tierra comenzó después de que un impacto con una Tierra primitiva formara nuestra Luna; por lo tanto, comenzó después de que se produjera este acontecimiento.
