Bầu khí quyển của trái đất là rất lớn, đến mức nó thậm chí còn ảnh hưởng đến tuyến đường của Trạm vũ trụ quốc tế. Nhưng làm thế nào mà phong bì khí khổng lồ này hình thành?
Đó là, tại sao Trái đất có bầu khí quyển?
Nói tóm lại, bầu không khí của chúng ta ở đây vì trọng lực. Khi Trái đất hình thành, khoảng 4,5 tỷ năm trước, hành tinh nóng chảy hầu như không có bầu khí quyển. Nhưng khi thế giới nguội đi, bầu khí quyển của nó hình thành, phần lớn là từ các khí phun ra từ núi lửa, theo Trung tâm nghiên cứu môi trường Smithsonian (SERC). Bầu không khí cổ xưa này rất khác so với ngày nay; nó có hydro sunfua, metan và lượng carbon dioxide gấp 10 đến 200 lần so với không khí hiện đại, theo SERC.
"Chúng tôi tin rằng Trái đất bắt đầu với một bầu khí quyển giống như sao Kim, với nitơ, carbon dioxide, có thể là khí mê-tan", Jeremy Frey, giáo sư hóa học tại Đại học Southampton, Vương quốc Anh, nói. "Cuộc sống sau đó bắt đầu bằng cách nào đó, gần như chắc chắn ở dưới đáy đại dương ở đâu đó."
Sau khoảng 3 tỷ năm, hệ thống quang hợp đã phát triển, có nghĩa là các sinh vật đơn bào đã sử dụng năng lượng của mặt trời để biến các phân tử carbon dioxide và nước thành đường và khí oxy. Điều này làm tăng đáng kể lượng oxy, Frey nói với Live Science. "Và đó là sự kiện ô nhiễm lớn nhất, bạn có thể nói, rằng cuộc sống đã từng làm với bất cứ điều gì, bởi vì nó từ từ biến đổi hành tinh," ông nói.
Ngày nay, bầu khí quyển của Trái đất bao gồm khoảng 80% nitơ và 20% oxy, Frey nói. Không khí đó cũng là nhà của argon, carbon dioxide, hơi nước và nhiều loại khí khác, theo Trung tâm nghiên cứu khí quyển quốc gia (NCAR).
Đó là một điều tốt những khí này ở đó. Bầu khí quyển của chúng ta bảo vệ Trái đất khỏi những tia nắng gay gắt của mặt trời và làm giảm sự khắc nghiệt của nhiệt độ, hoạt động giống như một chiếc chăn được quấn quanh hành tinh. Trong khi đó, hiệu ứng nhà kính có nghĩa là năng lượng từ mặt trời đến Trái đất được đưa vào khí quyển, được hấp thụ và giải phóng bởi khí nhà kính, theo NCAR. Có một số loại khí nhà kính khác nhau; những chất chính là carbon dioxide, hơi nước, metan và oxit nitơ. Nếu không có hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ Trái đất sẽ ở dưới mức đóng băng.
Tuy nhiên, ngày nay, khí nhà kính nằm ngoài tầm kiểm soát. Khi con người giải phóng nhiều carbon dioxide vào khí quyển, hiệu ứng nhà kính của Trái đất trở nên mạnh mẽ hơn, theo NCAR. Đổi lại, khí hậu của hành tinh trở nên ấm hơn.
Thú vị thay, không có hành tinh nào khác trong vũ trụ có bầu khí quyển như Trái đất. Sao Hỏa và Sao Kim có bầu khí quyển, nhưng chúng không thể hỗ trợ sự sống (hoặc, ít nhất, không phải sự sống giống Trái đất), vì chúng không có đủ oxy. Thật vậy, bầu khí quyển của sao Kim chủ yếu là carbon dioxide với các đám mây axit sulfuric, 'không khí' dày và nóng đến mức không ai có thể thở ở đó. Theo NASA, bầu khí quyển carbon dioxide dày đặc của sao Kim bẫy nhiệt trong hiệu ứng nhà kính chạy trốn, khiến nó trở thành hành tinh nóng nhất trong hệ mặt trời của chúng ta. Nhiệt độ bề mặt có đủ nóng để làm tan chảy chì.
"Thực tế Trái đất có bầu khí quyển cực kỳ bất thường đối với các hành tinh trong hệ mặt trời, ở chỗ nó rất khác với bất kỳ hành tinh nào khác", Frey nói. Ví dụ, áp suất của Sao Kim là khoảng 90 bầu khí quyển, tương đương với việc lặn 3.000 feet (914 mét) bên dưới đại dương trên Trái đất. "Các tàu vũ trụ nguyên bản của Nga đã đến đó chỉ được ghi lại trong vài giây và sau đó bị nghiền nát", Frey nói. "Không ai từng thực sự hiểu nó nóng như thế nào."
Vì vậy, bầu khí quyển của Trái đất là sự sống - và không có nó, cuộc sống như chúng ta biết nó sẽ không tồn tại. "Trái đất cần bầu không khí phù hợp để bắt đầu," Frey nói. "Nó đã tạo ra bầu không khí đó, và nó đã tạo ra hoàn cảnh để sống trong bầu khí quyển đó. Bầu khí quyển là một phần không thể thiếu trong hệ thống sinh học."
