مقدمه

گر چه اتمسفر بخش ناچیزی از جرم زمین را تشکیل می‌دهد، اما تاثیر آن بر شیمی سطح زمین شایان توجه است. اتمسفر به عنوان محیط حمل و نقل برای اجزای بسیاری از واکنشهای ژئوشیمیایی که در سطح زمین به وقوع می‌پیوندند عمل می‌کند. تکامل اتمسفر می‌تواند بر حسب سه مورد زیر مورد بحث قرار گیرد: ترکیب اتمسفرهای اولیه ، افزایشها طی زمان زمین شناسی و هدر رویها طی زمان زمین شناسی. افزایشهای اتمسفری طی زمانهای زمین شناسی عبارتند از:

گازهای حاصل از تبلور ماگما

سهم فعالیتهای آذرین در اتمسفر قابل توجه است. بخار آب به مراتب فراوانترین گاز ولکانیک است. اما به سرعت متراکم می‌شود و همراه با گازهای محلول تولید شده توسط ولکانیسم مثل SO₂ و H₂S و HF و HCl بر هیدروسفر افزوده می‌شود. بعد از آب دی‌اکسید کربن احتمالا مهمترین نقش را بین عوامل آذرین در اتمسفر ایفا می کند. مقداری نیتروژن نیز طی زمان زمین شناسی به اتمسفر اضافه شده است.

اکسیژن تولید شده در نتیجه فعالیت فتوسنتز

اگر مقداری کربن آلی را در سنگ رسوبی معادل 250x10²⁰ گرم CO₂ تخمین زد با آزادی فتوسینیک 181x10²⁰ گرم اکسیژن هماهنگ است. تفسیر معقولی از کربن آلی رسوبات غیر از منشا بیولوژیک آنها پیشنهاد نشده است. بنابراین 181x10²⁰ گرم اکسیژن را می‌توانیم حاصل آزاد شدن آن توسط فتوسنتز بدانیم که حتی با تجزیه یا تنفس نیز به دی‌اکسید کربن تبدیل نشده است.

اکسیژن تولید شده در نتیجه پراکندگی فتوشیمیایی بخار آب

پراکندگی فتوشیمیایی بخار آب در اتمسفر فوقانی همراه با فرار هیدروژن به فضای خارج پروسه‌ای است که در سراسر تاریخ زمین به ذخیره اکسیژن آن می‌افزاید. در عین حال مقادیر تخمینی که به این ترتیب تولید می‌شود. در مقایسه با آنچه که در نتیجه فتوسنتز بوجود می‌آید، ناچیز است.

هلیوم ناشی از تجزیه رادیواکتیو اورانیوم و توریم

محصولات رادیواکتیویته ثانویه نیز در زمین تولید می‌شوند و به اتمسفر آن گاز پس می‌دهند. میزان تولید هلیوم 1.16x10^-7 cm³/g اورانیوم 2.43x10^-8 cm³/g توریم در سال است. محاسبه ساده‌ای بر اساس مقدار اورانیوم و توریم در زمین و سنی معادل 4.5x10⁹ سال نشان می‌دهند که مقدار هلیوم آزاد شده توسط تجزیه رادیواکتیو طی زمان زمین شناسی بیش از آنچه که اکنون در اتمسفر حضور دارد، بوده است. این تفاوت را می‌توان ناشی از هدر روی از زمین و فرار آن به فضای بین سیاره‌ای تفسیر کرد.

آرگون ناشی از تجزیه رادیواکتیوی پتاسیم

آرگون سه ایزوتوپ ³⁶Ar و ³⁸Ar و ⁴⁰Ar را دارد که از میان آنها ⁴⁰Ar فراوانترین ایزوتوپ است. مقدار آرگون در زمین به نحو ناهنجاری در مقایسه با گازهای خنثی بالاست. این موضوع ظاهرا ناشی از تولید ⁴⁰Ar توسط تجزیه رادیواکتیو ⁴⁰K در سراسر زمان زمین شناسی است. مقدار زیادی از آرگونی که به این ترتیب تولید شده احتمالا در کانیهای پتاسیم‌دار که منشا آن است جذب شده باقی می‌ماند، اما مقداری کافی از آن آزاد می‌شود و به اتمسفر می‌گریزد.

مباحث مرتبط با عنوان

• اتمسفر
• اکسیژن
• اورانیوم
• بخار آب
• توریم
• دی‌اکسید کربن
• ساختار اتمسفر
• مواد معدنی اورانیوم و توریم
• هیدروسفر