Hvad er atmosfæren? Det er kun det, der forhindrer dig i at blive brændt ihjel hver dag, der hjælper med at bringe det regn, som vores planter har brug for for at overleve, for ikke at nævne at det holder med det ilt, du har brug for at trække vejret. Grundlæggende er atmosfæren en samling af gasser, der gør Jorden beboelig.
Atmosfæren består af 78% nitrogen, 21% ilt, 1% vanddamp og en minut mængde andre sporingsgasser som argon og kulilte. Alle disse gasser kombineres for at absorbere ultraviolet stråling fra solen og opvarmer planetens overflade gennem varmeretention. Massen af atmosfæren er omkring 5 × 1018kg. 75% af den atmosfæriske masse er inden for 11 km fra overfladen. Mens atmosfæren bliver tyndere, jo højere du går, er der ingen klar linje, der afgrænser atmosfæren fra rummet; Karman-linjen på 100 km betragtes dog ofte som grænsen mellem atmosfære og ydre rum. Virkningerne af gentagelse kan mærkes ved 120 km.
I løbet af Jordens store historie har der været tre forskellige atmosfærer eller en, der har udviklet sig i tre store stadier. Den første atmosfære blev til som et resultat af et stort nedbør over hele planeten, der forårsagede opbygningen af et stort hav. Den anden atmosfære begyndte at udvikle sig for omkring 2,7 milliarder år siden. Tilstedeværelsen af ilt begyndte tilsyneladende at blive frigivet af fotosyntetiserende alger. Den tredje atmosfære kom i spil, da planeten så at sige begyndte at strække benene. Pladetektonik begyndte konstant at omarrangere kontinenterne for omkring 3,5 milliarder år siden og hjalp med til at forme den langsigtede klimaudvikling ved at tillade overførsel af kuldioxid til store landbaserede carbonatlagre. Frit ilt eksisterede ikke før for ca. 1,7 milliarder år siden, og dette kan ses med udviklingen af de røde senge og slutningen af de båndede jernformationer. Dette betyder et skift fra en reducerende atmosfære til en oxiderende atmosfære. Oxygen viste store op- og nedture, indtil den nåede en stabil tilstand på mere end 15%.
Jordens atmosfære udfører et par seje optiske tricks. Den blå farve på himlen skyldes Rayleigh-spredning, hvilket betyder, at når lys bevæger sig gennem atmosfæren, passerer de fleste af de længere bølgelængder lige gennem. Meget lidt af det røde, orange og gule lys påvirkes af luften; meget af den kortere bølgelængde lys (blå) absorberes imidlertid af gasmolekylerne. Det absorberede blå lys udstråles derefter i alle retninger. Uanset hvor du ser, ser du det spredte blå lys. Atmosfæren er også ansvarlig for aurora borealis. Auroras er forårsaget af bombardement af solelektroner på ilt og nitrogenatomer i atmosfæren. Elektronerne sætter bogstaveligt talt ilt- og nitrogenatomer højt i atmosfæren for at skabe det smukke lysshow, vi kender som en aurora.
Atmosfæren er opdelt i 5 større zoner. Troposfæren begynder ved overfladen og strækker sig til mellem 7 km ved polerne og 17 km ved ækvator, med en vis variation på grund af vejret. Stratosfæren strækker sig til ca. 51 km. Mesosfæren strækker sig til ca. 85 km. De fleste meteorer brænder op i denne atmosfærezone. Termosfæren strækker sig op til mellem 320 og 380 km. Det er her den internationale rumstation kredser. Temperaturen her kan stige til 1.500 ° C. Eksosfæren er den sidste bastion i atmosfæren. Her er partiklerne så langt fra hinanden, at de kan rejse hundreder af km uden at kollidere med hinanden. Eksosfæren består hovedsageligt af brint og helium.
Tjek NASA-siden om Jordens atmosfære. Her på Space Magazine har vi en fantastisk artikel om en alternativ idé om atmosfærens oprindelse. Astronomy Cast tilbyder en god episode om atmosfærer rundt om i universet.
