PDA

Просмотр полной версии : Доисторическая атмосфера


UVA
29.12.2009, 01:21
В 1988 г. исследуя доисторическую атмосферу воздуха законсервированную в кусочках янтаря с возрастом около 80 мл. лет американские геологи Г. Ландис и Р. Бернер установили, что в меловый период атмосфера существенно отличалась не только по составу газов, но и по плотности. Давление было тогда в 10 раз выше. Именно «густой» воздух и позволял летать ящерам с размахом крыльев около 10 м., сделали вывод учёные.

В научной корректности Г. Ландиса и Р. Бернера всё же придётся усомниться. Конечно, замерить давление воздуха в пузырьках янтаря сложнейшая техническая задача и они с нею справились. Но ведь надо учесть, что янтарь, как всякая органическая смола, за столь длительный период усыхал; за счёт потери летучих веществ он делался плотнее и,- естественно, сдавливал находящийся в нём воздух. Отсюда и повышенное давление.
Землянов Ю.Н. _http://www.mahalet.ucoz.kz/

Помню по сети гуляла цитата из книги Шемчука насчет пузырьков воздуха в янтаре, давление которых оказалось равным 10 атмосфер. Никак не мог найти первоисточник информации, и вот нашел...

сергий
26.05.2010, 21:44
озону поди было немеренно.

UVA
03.08.2010, 00:18
После начала дегазации Земли в раннем архее стало быстро нарастать парциальное давление углекислого газа СО2, а затем и метана СH4, который образовывался в результате восстановления СО2 в присутствии H2O на металлическом железе, имевшемся в первичном веществе молодой Земли. Атмосфера стала азотно-углекислотно-метановой и существенно восстановительной, что, безусловно, способствовало возникновению жизни. После диссоциации метана под влиянием жёсткого излучения Солнца, примерно через 200 млн лет после начала тектонической активности Земли (около 4 млрд лет назад), земная атмосфера превратилась в нейтральную углекислотно-азотную. Благодаря дегазации азота из мантии в позднем архее парциальное давление азота заметно повысилось. Вместе с тем парциальное давление СО2 в конце архея стало снижаться, поскольку этот газ стал интенсивно связываться в карбонатных осадках. Наконец, начиная примерно с 3,5 млрд лет назад, после существенного подъёма средней температуры атмосферы, к её углекислотно-азотному составу прибавилось заметное количество паров воды.

После выделения земного ядра и образования слоя океанической коры современного типа (около 2,5 млрд лет назад) в результате резкого снижения тектонической активности Земли почти весь атмосферный углекислый газ оказался связанным в карбонатных породах Земли, а состав протерозойской атмосферы стал почти чисто азотным, лишь с небольшими примесями аргона и метана. Начиная со среднего протерозоя парциальное давление азота стало заметно снижаться в связи с жизнедеятельностью азотфиксирующих бактерий. Одновременно с этим в позднем рифее в атмосфере начал накапливаться кислород

http://fiz.1september.ru/2007/09/07-06.gif
График изменения состава атмосферы в прошлом Земли

В фанерозое парциальное давление азота продолжало падать, хотя в палеозое и мезозое оно во многом компенсировалось ускоренной генерацией биогенного кислорода. После же широкого развития цветковых растений в конце мезозоя, главных «производителей» кислорода, его парциальное давление достигло своего стационарного значения около 230 мбар ( 173 мм. рт.ст.). После этого благодаря продолжающемуся биогенному снижению парциального давления азота, в кайнозое атмосферное давление вновь стало уменьшаться, что и привело, согласно выражениям (1), (2), к новому похолоданию.

Источник:_http://fiz.1september.ru/articlef.php?ID=200700907

Creator
04.02.2011, 21:49
...а какое атмосферное давление планета, наша или иная, способна удержать?

UVA
06.02.2011, 21:38
Creator, зависит от состава атмосферы и температуры. Рассчитывать не берусь, возьмите ближайшие аналоги - ту же Венеру с ее 90 атм., или газовых гигантов.

UVA
09.04.2012, 00:08
Как вычислили ученые, в архее(2,5-3 млрд. лет назад) атмосфера была практически бескислородной, преобладало содержание СО2, давление было около 10 атм, а температура воды в океане - +80 - +100С(при таком давлении температура кипения была ок.+180С), а воздух был нагрет до 120 градусов.
Судя по изотопно-кислородным сдвигам в архейских морских кремнях и кремнистых сланцах, температуры морских вод в архее достигали 70 - 90 ° С [23- 25] . По оценкам же, приведенным в работе Х. Смита, Дж. О' Нила и А. Эрланка [9] , температура воды в архейском океане поднималась даже до 100 ° С.

Такая ситуация могла наблюдаться только в одном случае - при существовании в архее достаточно плотной атмосферы. Но из всех возможных газов только СО2 мог создать такое повышенное давление атмосферы. Действительно, азота на Земле для этого слишком мало, кислорода тогда вообще практически не было, а такие газы, как метан неустойчивы и быстро разлагаются под влиянием жесткого излучения Солнца (особенно в присутствии гидроксил-иона, также при этом возникающего во влажной атмосфере). Однако для накопления в атмосфере заметных количеств углекислого газа необходимо было, чтобы процессы гидратации силикатов по реакциям (14) и (14' ) тогда происходили заметно медленнее, чем в последующие эпохи. Но в архее именно такие условия и существовали. Так, в раннем архее воды в гидросфере было еще мало и вместо единого океана тогда существовали только мелководные морские бассейны, а рифтовые зоны на гребнях срединно-океанических хребтов, в которых главным образом и протекают реакции гидратации силикатов, еще высоко воздымались над уровнями морей того времени. Кроме того архейская океаническая кора была существенно базальтовой, а при гидратации базальтов связывается сравнительно немного углекислого газа. В результате, еще в раннем архее на Земле образовалась достаточно плотная углекислотная атмосфера и возник значительный парниковый эффект.

Мы оценили по выражениям (8) - (10), что для разогрева земной поверхности до температур около 70 - 80 ° С, необходимо чтобы давление атмосферы поднялось до 8 - 10 бар (при таких давлениях кипение воды происходит только при 170 - 180 ° С). Отсюда видно, что в архее сформировалась достаточно плотная атмосфера, состоявшая по нашим оценкам, на 90 - 85 % из углекислого газа и на 10 - 15 % из азота (рис. 5). Суммарное давление архейской атмосферы превышало 10 бар, а парниковый эффект достигал почти 120 ° С. Обратим внимание читателей, что столь значительный подъем температуры и парникового эффекта в архейской тропосфере был связан не с углекислотным составом атмосферы того времени, а с ее суммарным давлением. Если бы при том же давлении архейская атмосфера состояла, например, только из азота, то приземные температуры были бы еще выше и достигали бы 100 ° С, а парниковый эффект превысил бы 140 ° С.
В середине архея около 3,4 млрд. лет назад уже возник Мировой океан, перекрывший гребни срединно-океанических хребтов (см. рис. 3). В результате заметно усилилась гидратация существенно базальтовой океанической коры, а скорость роста парциального давления СО2 в позднеархейской атмосфере несколько снизилась. Наиболее радикальное же падение давления углекислого газа произошло только на рубеже архея и протерозоя после выделения земного ядра и связанного с этим резкого уменьшения тектонической активности Земли (см. рис. 2). Благодаря этому в раннем протерозое столь же резко сократились выплавки океанических базальтов. Базальтовый слой океанической коры стал заметно более тонким, чем он был в архее, и под ним впервые сформировался серпентинитовый слой - главный и постоянно обновляемый резервуар связанной воды на Земле (напомним, что в серпентинитах может содержаться до 12 % конституционной воды). Но при этом на каждые 4 молекулы воды, попадающей в серпентиниты, возникает 2 молекулы карбоната.

Именно по этой причине, ко времени около 2,4 млрд. лет назад (т.е. к началу развития Гуронского оледенения) парциальное давление углекислого газа в раннепротерозойской атмосфере резко упало (примерно в 10000 раз) до равновесного уровня, приблизительно равного 0,5 мбар, а общее давление атмосферы снизилось с 7 - 8 бар в самом конце архея до 1,12 бар в раннем протерозое. При этом весь процесс удаления СО2 из атмосферы на рубеже архея и протерозоя, по-видимому, занял не более 100 - 150 млн. лет. В результате состав раннепротерозойской атмосферы стал существенно азотным (лишь с небольшой добавкой аргона около 9,6 мбар). Естественной реакцией на эти события стало резкое похолодание климата: средняя приземная температура на уровне океана опустилась с +70 ё +65° С в конце архея до +7 ё +8 ° С около 2,4 млрд. лет назад. В результате резкого похолодания климата практически все континенты, объединенные тогда в единый суперконтинент Моногея, оказались скованными гигантским покровным оледенением [19]. Этому оледенению (рис. 6) способствовало также высокое стояние континентов того времени [10] . В дальнейшем парциальное давление углекислого газа в атмосфере регулировалось средними температурами океанических вод и законом Генри: в эпохи оледенений, как и сейчас, оно снижалось до 0,4 - 0,5 мбар, а в эпохи межледниковья и, особенно в теплом мезозое, наоборот оно повышалось до 0,7 - 1 мбар.

http://otherreferats.allbest.ru/geography/00007018_0.html


Вот здесь достаточно подробная работа по эволюции атмосферы Земли:
http://astro-world.narod.ru/archive/books/geo/book2/ch10.pdf

Добавлено через 4 минуты
а какое атмосферное давление планета, наша или иная, способна удержать?
Как писалось источниках, что я привел:
Если бы весь дегазированный углекислый газ сохранялся в атмосфере, то его парциальное давление сейчас достигало бы 90 - 100 атм., т.е. было таким же как и на Венере. К счастью для жизни на Земле, одновременно с поступлением СО2 в атмосферу происходило его связывание в карбонатах.