Qual é a atmosfera? É apenas o que impede que você seja queimado até a morte todos os dias, ajuda a trazer a chuva que nossas plantas precisam para sobreviver, sem mencionar que retém o oxigênio que você precisa respirar. Essencialmente, a atmosfera é uma coleção de gases que torna a Terra habitável.
A atmosfera consiste em 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio, 1% de vapor de água e uma quantidade minuciosa de outros gases vestigiais, como o argônio e o monóxido de carbono. Todos esses gases se combinam para absorver a radiação ultravioleta do Sol e aquecer a superfície do planeta através da retenção de calor. A massa da atmosfera é de cerca de 5 × 1018kg. 75% da massa atmosférica está a 11 km da superfície. Enquanto a atmosfera se torna mais fina quanto mais alto você vai, não há linhas claras demarcando a atmosfera do espaço; no entanto, a linha de Karman, a 100 km, é frequentemente considerada como a fronteira entre a atmosfera e o espaço sideral. Os efeitos da reentrada podem ser sentidos a 120 km.
Ao longo da vasta história da Terra, houve três atmosferas diferentes ou uma que evoluiu em três estágios principais. A primeira atmosfera surgiu como resultado de uma grande chuva em todo o planeta que causou a construção de um oceano maior. A segunda atmosfera começou a se desenvolver há cerca de 2,7 bilhões de anos atrás. Aparentemente, a presença de oxigênio começou a aparecer pela liberação de algas fotossintetizadoras. A terceira atmosfera entrou em cena quando o planeta começou a esticar as pernas, por assim dizer. As placas tectônicas começaram a reorganizar constantemente os continentes há cerca de 3,5 bilhões de anos e ajudaram a moldar a evolução climática a longo prazo, permitindo a transferência de dióxido de carbono para grandes lojas de carbonatos terrestres. O oxigênio livre não existia até cerca de 1,7 bilhão de anos atrás e isso pode ser visto com o desenvolvimento dos leitos vermelhos e o fim das formações de ferro com faixas. Isso significa uma mudança de uma atmosfera redutora para uma atmosfera oxidante. O oxigênio apresentou grandes altos e baixos até atingir um estado estável de mais de 15%.
A atmosfera da Terra realiza alguns truques ópticos legais. A cor azul do céu é devido à dispersão de Rayleigh, o que significa que, à medida que a luz se move pela atmosfera, a maioria dos comprimentos de onda mais longos passa direto. Muito pouca luz vermelha, laranja e amarela é afetada pelo ar; no entanto, grande parte da luz mais curta (azul) é absorvida pelas moléculas de gás. A luz azul absorvida é então irradiada em todas as direções. Portanto, não importa para onde você olha, você vê a luz azul dispersa. A atmosfera também é responsável pela aurora boreal. As auroras são causadas pelo bombardeio de elétrons solares nos átomos de oxigênio e nitrogênio na atmosfera. Os elétrons literalmente excitam os átomos de oxigênio e nitrogênio na atmosfera para criar o belo show de luzes que conhecemos como aurora.
A atmosfera é dividida em 5 zonas principais. A troposfera começa na superfície e se estende entre 7 km nos pólos e 17 km no equador, com algumas variações devido ao clima. A estratosfera se estende por cerca de 51 km. A mesosfera se estende por cerca de 85 km. A maioria dos meteoros queima nesta zona da atmosfera. A termosfera se estende até 320 a 380 km. É aqui que a Estação Espacial Internacional orbita. A temperatura aqui pode subir para 1.500 ° C. A exosfera é o último bastião da atmosfera. Aqui as partículas estão tão distantes que podem viajar centenas de quilômetros sem colidir umas com as outras. A exosfera é composta principalmente de hidrogênio e hélio.
Confira a página da NASA sobre a atmosfera da Terra. Aqui na Space Magazine, temos um ótimo artigo sobre uma ideia alternativa sobre a origem da atmosfera. Astronomy Cast oferece um bom episódio sobre atmosferas ao redor do Universo.
