지구에는 왜 대기가 존재할까?

지구의 대기는 엄청나기 때문에 국제 우주 정거장의 경로에도 영향을 미칠 정도입니다. 그렇다면, 이 거대한 가스 봉투는 어떻게 형성되었을까요? 즉, 지구에는 왜 대기가 있습니까? 간단히 말해서, 지구의 대기는 중력 때문에 여기에 있습니다. 약 45억 년 전 지구가 형성되었을 때, 녹은 행성에는 대기가 거의 없었습니다. 그러나 세계가 냉각되면서 대기는 주로 화산에서 분출된 가스로 인해 형성되었습니다. 이 고대의 분위기는 오늘날의 분위기와 매우 달랐습니다. 스미소니언 환경 연구 센터에 따르면 황화수소, 메탄, 그리고 현대 대기보다 10~200배 많은 이산화탄소가 함유되어 있었습니다. 영국 사우샘프턴 대학의 제레미 프레이 물리화학 교수는 "우리는 지구가 금성과 비슷한 질소, 이산화탄소, 어쩌면 메탄 등의 대기에서 시작됐다고 믿는다"라고 말했습니다. 약 30억 년 후에 광합성 시스템이 진화했습니다. 이는 단세포 유기체가 태양 에너지를 사용하여 이산화탄소와 물 분자를 설탕과 산소 기체로 바꾸는 것을 의미합니다. 이는 산소 수준을 극적으로 증가시켰습니다. 이어 프레이는 "그것은 생명체가 지구를 천천히 변화시켰기 때문에 생명체가 겪은 가장 큰 오염 사건이라고 말할 수 있다"라고 전했습니다.

 

프레이는 "현재 지구의 대기는 약 80%의 질소와 20%의 산소로 구성되어 있다"라고 말했습니다. 미국 국립 대기 연구 센터에 따르면 이 대기에는 아르곤, 이산화탄소, 수증기 및 기타 수많은 가스가 존재하는 곳이기도 합니다. 이런 가스가 있다는 것은 좋은 일입니다. 우리의 대기는 태양의 가혹한 광선으로부터 지구를 보호하고 극한의 온도를 낮추어 지구를 감싸는 이불처럼 작용합니다. 한편, 미국 국립 대기 연구 센터에 따르면, 온실 효과는 지구에 도달하는 태양 에너지가 대기 중으로 유입되어 온실가스에 의해 흡수 및 방출되는 것을 의미합니다. 온실가스에는 여러 가지 유형이 있습니다. 주요한 것들은 이산화탄소, 수증기, 메탄 및 아산화질소입니다. 온실 효과가 없다면 지구의 온도는 영하로 떨어질 것입니다. 그러나 오늘날 온실가스는 통제할 수 없습니다. 미국 국립 대기 연구 센터에 따르면 "인간이 대기 중으로 더 많은 이산화탄소를 배출하도록 지구의 온실 효과는 더욱 강해진다"고 합니다. 결과적으로 지구의 기후는 더 따뜻해집니다.

 

흥미롭게도 우주의 어떤 행성도 지구와 같은 대기를 가지고 있지 않습니다. 화성과 금성은 대기를 가지고 있지만 산소가 부족하기 때문에 생명체가 존재할 수 없습니다(또는 적어도 지구와 같은 생명체는 존재하지 않음). 실제로 금성의 대기는 주로 황산 구름이 포함된 이산화탄소이며, '공기'는 너무 두껍고 뜨거워서 인간이 숨을 쉴 수 없습니다. 나사에 따르면 금성의 두꺼운 이산화탄소 대기는 폭주 온실 효과로 열을 가두어 태양계에서 가장 뜨거운 행성으로 만듭니다. 그곳의 표면 온도는 납을 녹일 만큼 뜨겁습니다. 프레이는 "지구에 대기가 있다는 사실은 태양계의 행성들과 관련하여 극히 이례적이며 다른 행성들과 매우 다르다"라고 말했습니다. 예를 들어, 금성의 압력은 약 90 기압으로 이는 지구상의 바다 밑 3,000피트(914미터)를 잠수하는 것과 같습니다. 프레이는 "금성으로 갔던 원래 러시아 우주선은 몇 초 동안 녹음을 한 뒤 부서졌다"라고 말하며, "아무도 그것이 얼마나 더운지 정말로 이해하지 못했다"라고 덧붙였습니다. 따라서 지구의 대기는 생명입니다. 대기가 없었다면 우리가 알고 있는 생명은 존재하지 않았을 것입니다. 프레이는 "지구는 생명이 시작되기 위해서는 적절한 대기가 필요했다. 대기는 생물학적 시스템의 완전히 필수적이다"라고 말했습니다.