Atmosfera Pământului este concepută minunat pentru viață
Te-ai întrebat vreodată care sunt caracteristicile uimitoare ale atmosferei Pământului? Ea permite luminii să ajungă la noi și luminează frumusețea creației, oferind în același timp aer oxigenat pentru a putea respira și îngrășământ pentru plante sub formă de dioxid de carbon. De asemenea, încălzește prin efectul de seră și acționează ca un scut care diminuează foarte mult cantitatea de raze ultraviolete ale soarelui, care sunt dăunătoare. Pe scurt, este proiectată minunat pentru viață.
Culorile cerului și ale curcubeului
Într-o zi fără nori, cerul senin are o nuanță minunată de albastru, dar uneori devine roșu, portocaliu sau roz în zori și în amurg (vezi mai jos Culorile cerului). Și dacă te uiți cu atenție în timp ce soarele apune peste ocean, s-ar putea chiar să vezi un fulger verde înainte ca discul să dispară complet. Chiar și aspectul norilor poate varia de la alb strălucitor la gri închis, în funcție de reflectarea și împrăștierea luminii.
Prin refracție, reflexie și dispersie, picăturile de ploaie pot separa lumina în cele șapte culori ale curcubeului (deși în realitate există un spectru complet de lumină). Pe lângă un curcubeu primar, poate fi văzut uneori mai sus pe cer un arc secundar, unul care este inversat din cauza reflexiei duble a luminii în picăturile de ploaie.[1] Între cele două arcuri se poate forma și o bandă întunecată, numită banda Alexandru (după Alexandru de Afrodisia care a descris-o pentru prima dată în jurul anului 200 d.Hr.), unde toată lumina reflectată este îndreptată în direcția opusă observatorului (vezi Curcubeul dublu).
Alte fenomene optice din atmosferă ar fi haloul care se formează uneori în jurul soarelui, datorită cristalelor de gheață hexagonale din norii cirus subțiri. (Lumina soarelui sau lumina lunii este deviată către observator de cristalele de gheață, formând un inel în jurul soarelui (figura 1).)
Protecție filtrată
Este ușor să luăm de bună minunea și frumusețea uimitoare a atmosferei Pământului, dar lumina pe care o vedem ajunge la noi prin atmosferă doar printr-un interval îngust din spectrul electromagnetic. Soarele produce cea mai puternică radiație electromagnetică în porțiunea de lumină ultravioletă (UV) și vizibilă a spectrului.
În plus, atmosfera lasă să treacă cea mai mare parte a luminii vizibile (400–750 nm). Acest lucru permite ca lumea noastră să fie iluminată, dar filtrează radiația UV cu frecvență mai înaltă care se află chiar în afara spectrului vizibil. Radiațiile filtrate includ toate UV-C extrem de dăunătoare (100–280 nm) și cea mai mare parte a luminii UV-B (280–315 nm), care provoacă arsuri solare și cancer de piele la expunere excesivă (figura 2).
Pătrunderea luminii UV este restricționată în atmosferă de un strat de ozon. Se află în stratosferă, o zonă care începe de la aproximativ 10 km deasupra solului, extinzându-se în sus aproximativ 40 km. Stratul de ozon însuși începe de la aproximativ 15 km altitudine până la aproximativ 30 km.[2],[3]
Reacțiile chimice care implică ozonul împiedică razele UV cu energie înaltă să ajungă mai adânc în stratul de dedesubt, troposfera (cel mai de jos strat atmosferic al Pământului) și la sol. Cu toate acestea, permite unei mare părți din lumina UV-A mai puțin energetică (315–400 nm) să ajungă la sol, unde ajută la fotosinteza și la creșterea plantelor.[4] Mult mai sus, între 60 și 200 km deasupra Pământului, se află ionosfera, cu rol de filtrare a razelor X puternice care provin de la soare, în special de la erupțiile solare și, de asemenea, din spațiul profund.
De asemenea, magnetosfera [5] protejează Pământul de razele cosmice și de particulele de energie foarte mare (în principal electroni și protoni) care provin de la soare. Aceste particule sunt captate de câmpul magnetic și plimbate între regiunile polare, devenind vizibile pe măsură ce lumina minunată a aurorelor se afișează în regiunile polare (aurora boreală – figura 3 – în nord, aurora australă în sud).
Curcubeul dublu
În curcubeul mai strălucitor, lumina este reflectată prima dată de picăturile de ploaie. În arcul mai înalt, mai slab strălucitor, lumina este reflectată a două oară de picăturile de ploaie. În banda Alexandru mai întunecată lumina este deviată în direcția opusă observatorului.
Trece suficientă lumină UV-B prin atmosfera stratificată pentru a ne permite să generăm vitamina D în piele. Deși putem obține această vitamină importantă prin consumul de alimente precum peștele gras sau suplimentele cu ulei de ficat de cod, ea este creată în mare parte prin acțiunea luminii solare asupra pielii noastre.[6]
Este esențială pentru sănătatea oaselor și a sistemului imunitar, dar soarele de iarnă este adesea prea slab la latitudini mari. Cu toate acestea, expunerea îndelungată la UV-A și UV-B poate afecta pielea și poate duce la cancer de piele, așa că nu se recomandă relaxarea prea îndelungată la soare sau la solar.[7]
Cea mai mare protecție naturală a noastră împotriva razelor UV este „cremă de protecție” solară a corpului, un polimer numit melanină, pe care îl avem în cantități diferite.[8] Melanina oferă pielii umane diferitele sale nuanțe. Oamenii care trăiesc la latitudini joase (mai aproape de ecuator) tind să aibă mai multă melanină, deci pielea e mai închisă la culoare, deoarece au nevoie de mai multă protecție împotriva razelor solare.
Cei care trăiesc la latitudini înalte, unde există mai puțină lumină solară, trebuie totuși să producă suficientă vitamina D pentru a-și menține oasele și sistemul imunitar sănătoase – astfel că, din punct de vedere istoric, nord-europenii au avut mai puțină melanină și nuanțe mai deschise de piele.
Culorile cerului
De ce este cerul albastru? Gazele și particulele din aer care sunt mai mici decât lungimea de undă a luminii fac ca lumina să fie împrăștiată (numită împrăștiere Rayleigh). Lungimea de undă mai scurtă a luminii albastre este împrăștiată mai mult decât lungimile de undă mai lungi, astfel încât ajunge mai multă lumină albastră la observator.
De ce sunt apusurile roșii? La apus și la răsărit, lumina trebuie să treacă prin mult mai multă atmosferă, așa că practic toată lumina albastră este împrăștiată în direcții opuse observatorului, lăsând astfel mai multă lumină galbenă și roșie să ajungă la ochii acestuia.
Efectul de seră și îngrășământul plantelor
Pe lângă faptul că este încălzit de soare, pământul emite radiații în spectrul infraroșu (IR) înapoi în spațiu. Însă o mare parte din aceste radiații este absorbită în atmosferă înainte de a putea scăpa. Atmosfera este mai opacă la lungimile de undă IR decât cele ale luminii vizibile. Vaporii de apă (H2O) și dioxidul de carbon (CO2) produc aproape în totalitate acest efect de captare, ajutând la încălzirea planetei și făcând-o locuibilă. Fără gaze cu efect de seră, temperatura Pământului ar fi cu 33°C mai rece decât media actuală de aproximativ 15°C! [9] Și vaporii de apă cauzează aproximativ 90% din acest efect de încălzire.
Dioxidul de carbon din aer are parte de o reclamă proastă, fiind principalul vinovat pentru schimbările climatice. Dar este vital pentru furnizarea de hrană plantelor prin procesul de fotosinteză. Într-adevăr, productivitatea plantelor a crescut odată cu creșterea nivelului de CO2 din atmosferă. Plantele folosesc energia luminii solare pentru a transforma apa și dioxidul de carbon în zaharuri și alți carbohidrați, iar oxigenul este, de asemenea, eliberat ca produs secundar.
La rândul lor, oamenii și animalele consumă plantele ca hrană și se bazează pe oxigen pentru respirație, producând apă și dioxid de carbon ca produse secundare; procesul invers. Acest proces ciclic aparent simplu face parte din proiectul minunat al vieții – o mărturie a înțelepciunii uimitoare a lui Dumnezeu. Cu toate acestea, atunci când se analizează detaliile, nivelul de complexitate este cu mai mult decât simplu.
Rezumat
Cât de minunată este lumea în care trăim! Atmosfera este proiectată în mod remarcabil pentru a susține viața plantelor, animalelor și a noastră, ca ființe umane, cu protecție împotriva radiațiilor dăunătoare. De asemenea, trăim într-o lume împodobită cu frumusețe, inclusiv posibilitatea de a vedea stelele noaptea. Toate acestea se realizează prin proiectul uimitor al lui Dumnezeu. Acest lucru indică minunea unei atmosfere concepute minunat, care este esențială pentru viață.
Conform Psalmului 18:1:
Cerurile spun slava lui Dumnezeu și facerea mâinilor Lui o vestește tăria.
Autor: Andrew Sibley
Sursa: Creation.com | Earth’s atmosphere—wonderfully designed for life
[1] Explicat detaliat în: Sibley, A., Reclaiming the rainbow: the misappropriation of a religious symbol, creation.com/reclaiming-rainbow, 3 Noi 2022.
[2] Moleculele de ozon sunt compuse din trei atomi de oxigen. Ozonul este un gaz rar, care reprezintă doar 0,00006% din atmosferă; vedeți Ozone layer, education.nationalgeographic.org; ac. 21 Oct 2022.
[3] US Environmental Protection Agency, Basic ozone layer science, epa.gov, ac. 23 Noi 2022.
[4] Anon., Do your plants need UV light?, growace.com, ac. 5 Dec 2022.
[5] Corrado J., The magnetosphere: an invisible force that makes life on earth possible, Creation 44(2):46–48, 2022; creation.com/magnetosphere-life-possible.
[6] Mai exact, aceasta apare printr-o reacție fotochimică cu o proteină numită 7-dehidrocolesterol (7-DHC), care formează vitamina D3 (colecalciferol)..
[7] McNeill, A.M. & Wesner, E., Sun protection and Vitamin D, skincancer.org, 14 Mai 2018.
[8] Persoanele cu albinism (albinos), cauzat de o mutație, fie nu au melanină, fie au o cantitate foarte redusă, asociată cu pielea palidă, părul blond deschis și, adesea, vederea slabă.
[9] NASA, What is the greenhouse effect? — Climate change: vital signs of the planet, climate.nasa.gov; accesat la 21 Oct 2022.
Fabiana
20 iunie 2023 @ 22:23
Atmosfera Pământului este cu adevărat un miracol al naturii. Datorită compoziției și structurii sale, aceasta asigură condițiile ideale pentru ca viața să prospere. Prin intermediul stratului de ozon și a compoziției gazoase, atmosfera ne protejează de radiațiile solare nocive, menținând un echilibru termic potrivit. Aceasta permite, de asemenea, circulația aerului și formarea norilor, contribuind la distribuția apei și la reglarea temperaturilor.