L'atmosfera terrestre è enorme, talmente vasta da influenzare persino il percorso della Stazione Spaziale Internazionale. Ma come si è formata questa gigantesca busta gassosa?
Cioè, perché la Terra ha un'atmosfera?
In breve, la nostra atmosfera è qui a causa della gravità. Quando si formò la Terra, circa 4,5 miliardi di anni fa, il pianeta fuso aveva a malapena un'atmosfera. Ma mentre il mondo si raffreddava, la sua atmosfera si formava, in gran parte dai gas emessi dai vulcani, secondo il Smithsonian Environmental Research Center (SERC). Questa antica atmosfera era molto diversa da quella odierna; aveva acido solfidrico, metano e da 10 a 200 volte più anidride carbonica della moderna atmosfera, secondo la SERC.
"Crediamo che la Terra sia iniziata con un'atmosfera un po 'come Venere, con azoto, anidride carbonica, forse metano", ha dichiarato Jeremy Frey, professore di chimica fisica all'Università di Southampton nel Regno Unito. "La vita è iniziata in qualche modo, quasi sicuramente nel fondo di un oceano da qualche parte."
Dopo circa 3 miliardi di anni, il sistema fotosintetico si è evoluto, il che significa che gli organismi monocellulari hanno utilizzato l'energia del sole per trasformare molecole di anidride carbonica e acqua in zucchero e gas ossigeno. Questo ha aumentato drasticamente i livelli di ossigeno, ha detto Frey a Live Science. "E questo è il più grande evento di inquinamento, si potrebbe dire, che la vita non ha mai fatto nulla, perché ha lentamente trasformato il pianeta", ha detto.
Al giorno d'oggi, l'atmosfera terrestre è composta per circa l'80% di azoto e il 20% di ossigeno, ha detto Frey. Quell'atmosfera è anche sede di argon, anidride carbonica, vapore acqueo e numerosi altri gas, secondo il National Center for Atmospher Research (NCAR).
È una buona cosa che ci siano questi gas. La nostra atmosfera protegge la Terra dai forti raggi del sole e riduce gli estremi di temperatura, agendo come un piumone avvolto intorno al pianeta. Nel frattempo, l'effetto serra significa che l'energia proveniente dal sole che raggiunge la Terra viene travasata nell'atmosfera, assorbita e rilasciata dai gas serra, secondo l'NCAR. Esistono diversi tipi di gas serra; i principali sono anidride carbonica, vapore acqueo, metano e protossido di azoto. Senza l'effetto serra, la temperatura terrestre sarebbe sotto lo zero.
Tuttavia, oggi i gas a effetto serra sono fuori controllo. Mentre gli umani rilasciano più anidride carbonica nell'atmosfera, l'effetto serra della Terra diventa più forte, secondo l'NCAR. A sua volta, il clima del pianeta si riscalda.
Curiosamente, nessun altro pianeta nell'universo ha un'atmosfera come quella della Terra. Marte e Venere hanno atmosfere, ma non possono sostenere la vita (o, almeno, non la vita simile alla Terra), perché non hanno abbastanza ossigeno. In effetti, l'atmosfera di Venere è principalmente diossido di carbonio con nuvole di acido solforico, l'aria è così densa e calda che nessun essere umano potrebbe respirare lì. Secondo la NASA, la densa atmosfera di anidride carbonica di Venere intrappola il calore in un effetto serra in fuga, rendendolo il pianeta più caldo del nostro sistema solare. Le temperature superficiali sono abbastanza calde da sciogliere il piombo.
"Il fatto che la Terra abbia un'atmosfera è estremamente insolito rispetto ai pianeti del sistema solare, in quanto è molto diverso da qualsiasi altro pianeta", ha detto Frey. Ad esempio, la pressione di Venere è di circa 90 atmosfere, l'equivalente dell'immersione di 3000 piedi (914 metri) sotto l'oceano sulla Terra. "Le astronavi originali russe che vi si recarono registrarono per pochi secondi e poi furono schiacciate", ha detto Frey. "Nessuno ha mai veramente capito quanto fosse caldo."
Quindi, l'atmosfera terrestre è vita - e senza di essa, la vita come la conosciamo non esisterebbe. "La Terra aveva bisogno dell'atmosfera giusta per iniziare", ha detto Frey. "Ha creato quell'atmosfera e ha creato le circostanze per vivere in quell'atmosfera. L'atmosfera è parte integrante del sistema biologico."
