古今地球大气层的变迁

古今地球大气层的变迁

 

大气层（atmosphere）一词，

源自希腊文 “蒸气” 和“球体”，

是一层受到地球重力的吸引力，

而聚拢在拥有巨大质量天体周围的气体。

如果地球重力足够大，

而且气体的温度足够低，

就能长期保留住这些气体。

有些行星拥有，

许多不同的主要气体，

并且有非常深厚的大气。

“恒星大气层”这个名词，

描述的是恒星外面的区域，

典型的范围是，

从不透明的光球体，

向外的那部份区域。

地球大气层，

不仅包含多数有机体，

呼吸所使用的氧气，

以及植物与海藻和蓝绿藻，

行光合作用所用的二氧化碳气，

而且也保护生物的基因，

免于受太阳紫外线辐射所伤及。

地球大气层目前的组成成分，

是生活在古大气层中的有机体，

经过数亿年的生物化学修改后，

所形成的大气层的混合气体。

古大气层，

原始大气推测为，

甲烷、氨、氢及水等所组成[1]。

因为火山爆发所喷出的气体[2]，

为二氧化碳…氢和水蒸气等。

这些气体，

在地球冷却前飞向空中，

等到地球冷却，

逃出的气体因重力的作用，

而覆盖地球，

于是最原始的大气形成。

其中水蒸气凝结成为水，

而二氧化碳、二氧化硫溶于水中，

于是它们变成水溶液，

因此大气剩下氨、氢和甲烷等，

这就是被认为的原始大气的形成。

1953年，

诺贝尔奖得主犹莱（Harold C. Urey）发现，

甲烷、氨、氢和水的混合物经过放电，

会变成许多的有机化合物，

其中包含生命必需的成份氨基酸。

现今大气主要成份，

为氮、氧、氩、二氧化碳、水等，

它们的组成比率，

因时因地不同而有所差异，

其中以二氧化碳，

具有最大的变动率。

大气不是密度均匀的大气，

以海平面的密度最大，

往上密度逐渐降低，

约有50％大气，

集中在海平面至海拔5.6公里，

约80％的大气，

集中在海平面至海拔13公里。

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[1] 原始大气由甲烷（CH₄）、氨（NH₃）和氢（H₂）以及水（H₂O）所组成。

 

[2]为二氧化碳（CO₂）、氨（NH₃）和氮（N₂）、二氧化硫（SO₂）、甲烷（CH₄）、氢（H₂）和水蒸气（H₂O）等。