مقدمه
در مواد جامد ،
اتمها و
مولکولها محکم در کنار هم نگه داشته شده‌اند ولی در گازهای این حالت بسیار متفاوت است. مولکولهای گازها هیچ وابستگی به هم ندارند و تا آنجا که بتوانند از هم دور می‌شوند. در حقیقت
گازهای جو زمین را کشش گرانشی زمین نگه می‌دارد و گرنه همه آنها پراکنده شده و در فضای دور دست ناپدید می‌شوند. سیاره هر قدر کوچکتر باشد کشش گرانشی آن کمتر است.
مثلا
کشش گرانشی ماه فقط یک ششم کشش گرانشی در سطح زمین است، بنابراین قدرت نگه داشتن هوا را ندارد. پس اگر در ماه و یا سایر کرات کوچکتر از آن هوایی هم تولید شود، ماندگار و پایدار نیست. از طرفی سیاره هر قدر داغتر باشد مولکولهای گازهای آن سریعتر حرکت می‌کنند و نگه داشتن آنها برای سیاره دشوارتر خواهد بود. برای نمونه ،
عطارد و
مریخ را در نظر می‌گیریم، این دو سیاره از زمین کوچکترند و کشش گرانشی آنها حدود دو پنجم زمین است.
عطارد که از همه سیاره‌ها به
خورشید نزدیکتر است، بسیار داغ است و کشش گرانشی آن کمتر از آن است که بتواند اتمسفری (جوی) را در آن نگه دارد. بنابراین همچون ماه بدون هواست. اما مریخ نسبت به زمین از خورشید دورتر و سردتر از قاره جنوب زمین است. بنابراین کشش گرانشی آن می‌تواند اتمسفری ولی بسیتار رقیق ، در اطراف خود نگه دارد. جالب است بدانید که تراکم اتمسفر مریخ حدود 100/1 اتمسفر زمین است. البته مقصود از اتمسفر آن ، این نیست که دارای همان گازهای زمین باشد.
ترکیبات اتمسفری
وجود اکسیژن بسیار زیاد در اتمسفر یک
سیاره بسیار عجیب است.
اکسیژن گازی است فعال که به آسانی با هر ماده‌ای ترکیب می‌شود. اگر فرض کنیم که اکسیژن در اتمسفر سیاره‌ای وجود داشته است، بطور معمول باید دچار چنین ترکیبی شده و به تدریج در اتمسفر آن سیاره ناپدید شده باشد. علت پیدایش اکسیژن در اتمسفر سیاره ما وجود گیاهان سبز است و جانوران نیز اکسیژن تولید شده توسط آنها را از راه تنفس هوا به مصرف می‌رسانند و آن را با قندهایی که به دست می‌آورند ترکیب می‌کنند. در نتیجه
دی اکسیدکربن و
آب تولید می‌شود و در این چرخه اکسیژن محفوظ می‌ماند.
احتمالا قبل از پیدایش گیاهان و بوجود آمدن راه مصرف دی اکسیدکربن ، هیچ اکسیژنی در اتمسفر زمین وجود نداشته و بجای آن دی اکسیدکربن بوده است و اگر گیاهان سبز بوجود نمی‌آمدند،
اتمسفر زمین تا به امروز مخلوطی از دی اکسیدکربن و نیتروژن بود. در حقیقت با پژوهشهایی که از سال 1970 م. بوسیله
موشک به عمل آمد، مشخص شد که جنس اتمسفر رقیق مریخ از دی اکسیدکربن و نیتروژن ساخته شده است. بنابراین می‌توان گفت: "در مریخ وجود نوعی زندگی شبیه به ما ، ممکن نیست، مگر آنکه ساده‌ترین انواع آن بصورتی خاص وجود داشته باشد.
"
زهره نیز سیاره‌ای است در حد و اندازه زمین که در اتمسفر خود دی اکسیدکربن و نیتروژن دارد، اما به خورشید نزدیکتر است و داغتر از زمین است و هر چه کربنات وجود داشته باشد تجزیه می‌شود و در نتیجه گاز دی اکسیدکربن در اتمسفر این سیاره رها می‌گردد. گاز دی اکسیدکربن گرما را در خود نگه می‌دارد و همین گرما سبب تجزیه بیشتر کربناتها می‌شود. در نتیجه اتمسفر زهره سرشار از دی اکسیدکربن است! این اتمسفر تقریبا صد برابر متراکمتر از زمین است! جالب آنکه به همین دلیل زهره از عطارد هم داغتر است و این در حالی است که عطارد که نزدیکترین سیاره به خورشید است.
شرایط فیزیکی حاکم
اتم یا مولکول هر قدر کوچکتر باشد، حرکت آن در دمای خاصی سریعتر است و کشش گرانشی مشکلتر می‌تواند آن را نگه دارد. کوچکترین اتمها ، اتمهای
هیدروژن و
هلیوم هستند. تقریبا تمامی موادی که در زمین و سیاره‌های دیگر وجود دارند از هلیوم و هیدروژن ساخته شده‌اند. به همین دلیل است که در فاصله‌های دور از خورشید به علت پایینتر بودن دما ، سیاره‌هایی که وجود دارند توانسته‌اند هدروژن و هلیوم خود را نگه دارند و بزرگتر بمانند. علت غول پیکر بودن
مشتری ،
زحل ،
اورانوس و
نپتون نیز چیزی جر این امر نیست!
اتمسفر تیتان
قمرهای سیاره‌های غول پیکر نیز بسیار کوچکتر از آن هستند، حتی در سرمای سخت دور دست
منظومه شمسی اتمسفری داشته باشند و تنها یک استثناء وجود دارد و آن "
تیتان" بزرگترین قمر سیاره زحل است. این قمر آنقدر بزرگ است و سرمای کافی دارد که توانسته است اتمسفر خود را نگه دارد. اتمسفر تیتان در سال 1948 میلادی کشف شد و با کمک بررسی طیف نور آن مشخص گردید که دارای
متان است.
در حالی که گزارش موشکی که در سال 1983 از نزدیکی زحل گذشت مشخص می‌کرد که اتمسفر تیتان بیشتر از نیتروژن تشکیل شده است و نیتروژن عنصری است که طیف نما آن را بخوبی نشان نمی‌دهد. تا آنجا که ما می‌دانیم در منظومه ما مجموعه هفت سیاره و یک قمر وجود دارند که اتمسفر دارند. و درمیان تمام آنها ، تنها زمین است که اکسیژن دارد و حیات در آن امکان پذیر است، با این وجود روز به روز آن را آلوده‌تر می‌کنیم و از کیفیت مطلوب اتمسفر آن به سرعت می‌کاهیم!
مباحث مرتبط با عنوان
