2. KAKO SE NAŠA ATMOSFERA MENJALA?
2.7. Zanimljivosti
|
Šta bi se dogodilo kada bi Zemljina atmosfera nestala? |
|||||
|
Mnogo toga bi se promenilo! Život koji poznajemo ne bi mogao postojati, ne bi bilo živog sveta. Zemlja bi bila hladnija, ne bi bilo zvuka ni mirisa. Danju bi stene bile zagrejane čak preko 100 0C, a noću bi temperatura vazduha padala na -100 0C. Bez atmosfere, „zaštitnog oklopa“, do tla bi lako prodirali ultraljubičasti zraci. Frekvencije UV područja elektromagnetskog zračenja nalaze se između frekvencija vidljive svetlosti i x-zračenja. Ultraljubičasto zračenje sadrži tri oblasti: UVA, UVB i UVC oblast. UVA oblast je najmanjih energija i nalazi se do vidljive svjetlosti, a UVC oblast najvećih i nalazi se do x-zračenja. Kroz atmosferu prolazi, te stiže do tla, samo UVA zračenje i manji udeo UVB zračenja, dok UVC ne. Bez atmosfere bi svo UV zračenje prodrlo do tla. Šta bi to značilo za živi svet? UV zraci bi doneli sa sobom i energiju koja je izuzetno štetna za žive organizme (UVC). Ta energija bi oštetila žive ćelije. Naveli smo samo neke od posledica koje bi bile primetrne da Zemlja nema atmosferu, tek da se uverimo koliki je njen značaj za život na Zemlji. I naravno pre svega da shvatimo: koliko je bitno da se trudimo da ne zagađujemo atmosferu nepotrebno!
|
|
Šta bi se dogodilo kada bi Zemlja iznenada izgubila atmosferu? |
|
Kiseonik, gvožđe i crveni vodopad. |
|||||
|
Da li ste znali da se na Južnom polu, u belini Antarktika, nalazi vodopad crven kao krv? Ove „krvave vodopade“ na glečeru Taylor su oksidi gvožđa obojili u crveno. |
|||||
 National Science Foundation/Peter Rejcek//Wikimedia Commons (Public Domain) |
|||||
|
Otkud i oksidi gvožđa? Slana voda zarobljena pre od više milion godina nalazi se duboko ispod glečera i bogata je gvožđem. Voda je našla put da izađe napolje. U dodiru sa kiseonikom iz vazduha, gvožđe iz vode oksidira i daje vodopadu crvenu boju. Čitavom ovom procesu doprinose drevni mikroorganizmi iz vode. Oni žive ispod glečera u ekstremnim ekološkim uslovima, sa veoma malo kiseonika, malo toplote i bez svetla. Mikroorganizmi su evoluirali odvojeno od drugih sličnih morskih organizama, u ovoj jedinstvenoj „vremenskoj kapsuli“, u vodi u kojoj ima sulfatnih jona i puno gvožđa. Da bi preživeli, mikroorganizmi su razvili sistem za razmenu energije koji se zasniva na biohemijskim procesima gvožđe-sumpor. |
|
Šta je odgovorno za crvenu boju vodopada? To su oksidi gvožđa. Voda koja izlazi na površinu je bogata rastvorljivim dvovalentnim gvožđem. Kada dođe u kontakt sa kiseonikom iz atmosfere, oksidiše i boji vodu u crveno. Ova pojava je veoma retka i događa se samo nekoliko puta u deceniji. |
| Kada bi kiseonik iz atmosfere nestao za samo pet sekundi, šta bi se dogodilo? |
|
Ljudi bi izgubili sluh, unutrašnje uvo bi eksplodiralo – zbog trenutnog gubitka oko 21% vazdušnog pritiska. Nestalo bi vode – bez kiseonika vodonik prelazi u gasovito stanje. Ljudi koji bi se nalazili napolju dobili bi jake opekotine od Sunca – jer ne bi bilo Ozona (O3), koji bi ih štitio od štetnih ultraljubičastih zraka. Srušile bi se zgrade od betona i postale bi prah – kiseonik je značajan vezivni materijal betona i bez kiseonika nema povezivanja peska i cementa. Pa kakav bi to život bio bez kiseonika? Nema bi postojala voda, ljudi ne bi smeli da izlaze napolje, zgrade ne bi mogle da postoje. Koliko dugo možemo živeti bez vode? Bez unosa vode možemo da preživimo aamo jednu nedelju. Smatra da je realnija procena da čovek može da preživi svega tri do četiri dana bez vode. Mada i to zavisi od temperature vazduha napolju: ako je hladnije, možda možete preživeti i malo duže, a ukoliko ste izloženi Suncu, vreme preživljanja je kraće. |
|
Kada bi Zemlja izgubila kiseonik: |
|
Šta bi se dogodilo kad bi se nivo kiseonika u atmosferi udvostručio? |
|||||
|
Uvideli smo da nam nikako ne odgovara da kiseonik nestane. Da li nam odgovara da je kiseonika dvostruko više? Kiseonik bi povećao naše moždane funkcije, kao i fizičku spremnost. Bili bismo srećniji i više svesni sveta oko sebe. Trošili bismo manje benzina. Došlo bi do pojave džinovskih insekata. Više o tome pogledajte u sledećem videu. |
| Kada bi na Zemlji bilo duplo više kiseonika: |
|
Nebo Zemlje je ljubičasto, a mi ga vidimo kao plavo. Zašto? |
|||
|
Jednostavno objašnjenje plavetnila neba je način na koji atmosfera interaguje sa svetlošću Sunca. |
 Lucas Vieira/Wikimedia Commons (Public Domain) |
Kakve je boje svetlost Sunca? Svetlost Sunca je bele boje. Belu boju čine različite boje (setite se duge posle kiše, duga je sastavljena od spektra boja, od crvene do ljubičaste). Svaka boja pripada zračenju određene talasne dužine. Tako, na primer, vidljivo zračenje s najvećom talasnom dužinom ima crvena svetlost (oko 700 nm). Na drugom kraju vidljivog spektra najmanju talasnu dužinu ima ljubičasta svetlost (oko 400 nm). |
|
Šta se dešava kada sunčeva svetlost prolazi kroz atmosferu? Kada svetlost stigne do Zemlje, ona započinje svoj put kroz atmosferu. Najvećí deo te sunčeve svetlosti, sastavljene od ultarvioletnog (UV), vidljivog (V) i infracrvenog (IC) zračenja, nesmetano dospeva do površine Zemlje. UV zraci su najmanjih talasnih dužina, a IC najvećih. Poznato je da što je veća talasna dužina, to je manja energija talasa. Stoga su UV zraci opasniji od vidljivog i infracrvenog zračenja. |
||
 Prilagođeno od The Good Doctor Fry/Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0 DEED) |
Ipak, deo vidljive svetlosti pri prolasku kroz atmosferu „naleće“ na molekule gasova iz atmosfere (kiseonik, azot), čije su dimenzija mnogo manje od talasnih dužina svetlosti. Tada dolazi do rasejanja svetlosnih zraka na gasovima, te nastaju boje od kojih je sastavljena. Ugao rasejanja zavisi od talasne dužine svetlosti. To znači da će se svetlost manjih talasnih dužina više rasejavati od svetlosti većih talasnih dužina. Stoga se najjače rasipa ljubičasta, a najmanje crvena. |
|
|
Zbog čega tada ne vidimo ljubičasto nebo? U vidljivom delu spektra ljubičasta svetlost je manje zastupljena od plave. Naše su oči najosetljivije na središnji deo spektra vidljive svetlosti, što znači da su osetljivije na plavu, nego na ljubičastu boju. |
|
O plavetnilu neba: |
|
Ponekad se može videti i ljubičasto nebo. Zašto? Boju neba određuju sunčevi zraci koji se prelamaju kada prolaze kroz atmosferu. Ukoliko se u atmosferi nalazi prašina, čestice koje zagađenju vazduh, vodene kapljice i slično, zraci se rasipaju pod drugačijim uglom. Pri izlasku ili zalasku Sunca svetlost prelazi duži put kroz atmosferu, te nailazi na više prašine, vodenih kapljica i čestica. Plava svetlost kraćih talasnih dužina se gotovo potpuno rasprši, te se na nebu ponekad pored crvene i narandžaste boje može videti i ljubičasta boja. Uglavnom su zraci narandžasti ili crveni. Po boji neba pri izlasku i zalasku Sunca možemo proceniti kakvo će vreme biti tog/narednog dana. Kad je crveni zalazak, očekujte lepo vreme, a kad je crveni izlazak, očekujte kišu. Malo italijanskih dečijih poslovica: „Rosso di sera, bel tempo si spera, Rosso di mattina, la pioggia si avvicina.“ |
 Fotografisala Tatjana Ivošević |
 Fotografisao Mladen Franko |
|
Zašto nebo nije ljubičasto? |
|
Pronađen molekul kiseonika u svemiru! |
|||||
|
Ranije (2011. godine) su molekuli kiseonika (O2) otkriveni u svemiru u oblasti gde se rađaju zvezde, u sazvežđu Orion*, udaljenom oko 1500 svetlosnih godina od Zemlje. Kako su ga detektovali? Koristili su teleskop Heršel (Herschel), koji se nalazi na ostrvu La Palma, u Španiji. Sve je to bilo moguće zahvaljujući veoma osetljivim instrumentima** koji su detektovali linije koje emituje kiseonik. * Orion je difuzna maglina i nalazi se u Mlečnom putu. Ona je vidljiva golim okom. ** Osetljivost je mera najmanjeg signala koji instrument može da izmeri. Osetljivi instrumenti omogućavaju da se izmere male vrednosti signala. |
 ESA/NASA/JPL-Caltech |
 NASA, ESA, the Hubble Heritage (STScI/AURA)- ESA/Hubble Collaboration, and A. Evans (University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University)/ /Wikimedia Commons (Public Domain) |
Da li je molekul kiseonika primećen i van naše galaksije? Početkom 2020. godine astronomi su pronašli molekul kiseonika (O2) i izvan Mlečnog puta. Molekul kiseonika je identifikovan analiziranjem svetlosnih talasa koji su dospeli na Zemlju iz galaksije Markarian231, udaljene oko 581 miliona svetlosnih godina. |
| Šta bi se desilo sa atmosferom kada bi gravitacija iznenada nestala? | |
|
|
Fizičari tvrde da ovo nikada ne bi moglo da se dogodi! Ipak, hajde da se poigramo i pretpostavimo posledice, te da otkrijemo šta nam gravitacijska sila znači za život na planeti! Zemlja bi ostala bez svog zaštitnog omotača — atmosfere. Sila gravitacije (jedna od četiri fundamentalne sile prirode) je ta koja drži molekule vazduha vezane za Zemlju. Bez gravitacije oni bi odmah skočili u svemir. Naš svet bi bez atmosfere izgledao potpuno drugačije, svi kojima je neophodan vazduh bi izumrli usled njegovog nedostatka. Čak ni voda iz okeana, reka i jezera ne bi ostala na svom mestu, izgubila bi se u svemiru, kao i planeta Zemlja, koja bi se najverovatnije raspala na komadiće i takođe izgubila. |
|
Da li postoji način da se promeni gravitacija na Zemlji? Jedini način za naglu promenu gravitacijske sile na Zemlji je promena Zemljine mase. |
|
|
Kada bi nestala gravitacija, atmosfera bi „odletela“: |
|
Poslušajte pesmu magnetnog polja Zemlje tokom solarne oluje: |
