为什么会有大气层

为什么会有大气层

一般认为：最初,当地球刚由星际物质凝聚成疏松的一团时,大气不单已经铺在地球表面,而且还渗在地球里面.那时候,空气中最多的是氢,约占气体成分的90％.此外还有不少水汽、甲烷、氨、氦以及一些惰性气体,但是几乎找不到氮、氧和二氧化碳.
后来,由于地心引力的作用,这个疏松的地球团就收缩变小.在收缩时,地球里面的空气受到压缩,使地球的温度猛烈升高,地球内部的空气,也就大量飞散到太空中去.但地球收缩到一定程度后,收缩就会变慢,而且在强烈收缩时所产生的热量,也渐渐失散,地球就渐渐冷却,地壳凝固了起来.这时,一部分最后被挤出地壳的空气,就被地心引力拉住,围在地球表面,形成了大气层.这时,水汽冷凝成为水,使地壳上开始有了水体.当时大气层是很薄的,大气成分也与现在大气层的成分大不相同,仍是水汽、氢、氦、氨、惰性气体等.
地壳凝固起来后,在很长时期内,地球内部又因放射性元素的作用而不断发热,造成地层的大调整,使地壳的某些地方,发生断层和位置移动,许多岩石和地壳中的水,在高温中又继续释放出来,增添了江河湖海中的水量.被拘禁在岩石或地层中的一些气体,包括二氧化碳在内,也大量跑出来,充实了稀薄的大气层.
这时,大气上层已经有了许多水蒸气,它们受到太阳光的照射,一部分分解为氢和氧.这些分解出来的氧,一部分与氨中的氢结合,使氨中的氮分离出来；一部分与甲烷中的氢结合,使甲烷中的碳分离出来,这些碳又与氧结合成二氧化碳.
这样,大气圈内空气,主要成分就变为水汽、氮、二氧化碳和氧了.不过,那时候二氧化碳比现在多,而氧则比现在少.
据近来同位素测定,地球自生成以来,已有五十多亿年.大约在距今十八、九亿年前,水里面已经渐渐有生物生成.七、八亿年前,陆地上开始出现植物,当时大气中二氧化碳量比较多,所以十分有利于植物的光合作用,使植物大为繁茂.大量植物在进行光合作用时,吸收了大气中丰富的二氧化碳,放出了氧,使大气中的含氧量大大增多.所以在大约五亿年前,地球上动物增加很快,动物的呼吸,又使大气中部分的氧转为二氧化碳.
地球上动物植物增多后,它们在排泄和腐烂时,蛋白质的一部分变为氨和铵盐,另一部分直接分解出氮.变为氨和铵盐的一部分,通过硝化细菌和脱氧细菌的作用,也有一些变为气体氮,进入大气.由于氮气不太活泼,不容易在正常温度下与其它元素化合,因此大气中的氮也就愈积愈多,最后就达到了目前大气中氮的含量.
这时,地面附近的大气就获得了现在的成分：氮约占78％,氧约占21％,氩约占1％,其它微量气体的总和不到1％.
从这里可以看出,大气的形成,一方面与地球的形成、地壳的形成有关,一部分又与动植物的出现有关.它不是孤立地形成的.
这只是目前科学界一种较普遍的解释.由于人们现在已有条件利用空间技术来了解宇宙中行星大气的情况.通过对一些行星大气探测结果的对比,可以看出各个行星上的大气,处于不同的发展阶段,这对于理解地球大气的形成,但是更切合实际的大气层形成的理论,还需要人们作进一步的探索.