A atmosfera é a capa gaseosa que rodea á Terra. Protéxenos da radiación do Sol e de pequenos obxectos como os meteoritos. Esta capa tamén contén o osíxeno (O₂), gas esencial que todos respiramos para vivir.

Ten unha composición de 78% de nitróxeno, 21 % de O₂, 1% de argón, 0,04% de dióxido de carbono e outros gases en porcentaxes moi pequenas : neón, helio, metano, ozono, kriptón, vapor de auga, hidróxeno...

O nitróxeno (N₂) procede da degradación do amoniaco das emisións volcánicas ocorridas nos primeiros 500 millóns de anos. O osíxeno comezou a emitirse hai 1000 millóns de anos, cando apareceron as primeiras algas verdeazuis ou cianobacterias que realizaban a fotosíntese.

Na parte alta da atmosfera algunhas moléculas de osíxeno absorberon a enerxía da radiación UV do Sol e se dividiron para formar átomos individuais. Estos átomos se volveron combinar co osíxeno restante e formaron moléculas de ozono (O₃), un gas capaz de absorber a radiación UV. A capa de ozono da estratosfera favorece a vida protexéndoa desta radiación ionizante ultravioleta.

A presenza de CO₂ e vapor de auga na atmosfera producen un efecto invernadoiro natural atrapando a calor que emite a Terra. Isto fai que a temperatura media do planeta sexa de 15ºC, o que permite a existencia de auga líquida e polo tanto a vida.

A atmosfera da Terra ten capas, da máis baixa a máis alta son:

a) TROPOSFERA: ata uns 10 km de altura. Case todo o clima se desenvolve na troposfera xa que contén o maior volume de vapor de auga.

b) ESTRATOSFERA: ata uns 50 km. É crucial para a vida porque contén pequenas cantidades de ozono.

c) MESOSFERA: ata uns 85 km da superficie da Terra. Nesta poden verse estrelas fugaces, meteoros ardentes, polvo e rochas do espacio exterior.

d) IONOSFERA: esta capa conduce a electricidade. Absorbe as ondas de radio de alta frecuencia e reflicte as partículas do vento solar. Nesta capa se crean as auroras boreais.

e) TERMOSFERA: ata os 640 km. É a capa máis grosa da atmosfera. Contén os gases máis lixeiros, principalmente osíxeno, helio e hidróxeno. O telescopio espacial HUbble e a Estación Espacial Internacional (ISS) orbitan a Terra na termosfera.

f)EXOSFERA: no límite superior da exosfera, a ionosfera fusiónase co espacio interplanetario. Moitos satélites meteorolóxicos orbitan a Terra na exosfera.

Fresh air for the future. NASA. Wikipedia

Os principais problemas ambientais globais que afectan a atmosfera son os seguintes:

1. QUENTAMENTO GLOBAL: O incremento constante dos niveis de dióxido de carbono producidos pola queima de combustibles fósiles comezada na Revolución Industrial do século XIX, produce un aumento do efecto invernadoiro que uincrementa a temperatura media do planeta. Este aumento da temperatura causa a fusión do xeo dos polos, coa conseguinte subida do nivel do mar e fenómenos meteoróxicos extremos. De non porlle freo moitas zonas desertizaranse no futuro e as cidades costeiras serán asolagadas. As vagas de calor afectarán negativamente ós cultivos e a vida animal.
2. BURACO DA CAPA DE OZONO: hai anos descubriuse que uns compostos empregados en refrixeración chamados CFC (clorofluorocarbonados) eran acumulados polas correntes atmosféricas sobre os polos e alí reaccionaban co ozono eliminándoo. O buraco resultante permite a entrada de máis radiación UV, que pode orixinar mutacións do ADN en animais e prantas. En 1987 firmouse o protocolo de Montreal para limitar a produción destes compostos, o que supuxo unha mellora e rexeneración do buraco de ozono. Actualmente hai países como China que non cumpren a normativa polo que o ozono segue en perigo.
3. POLUCIÓN: a emisión á atmosfera de compostos tóxicos e partículas pequenas polas fábricas e o tráfico supón un empeoramento da saúde das persoas das zonas afectadas, principalmente grandes cidades e áreas industriais. Estes contaminantes provocan problemas cardiovasculares, respiratorios e cancro. A polución é responsable da morte prematura de 800.000 persoas en Europa cada ano.

Susan Solomon (19 de xaneiro de 1956, Chicago) é unha química atmosférica que traballou durante a meirande parte da súa carreira para a Administración Nacional Oceánica e Atmosférica dos EEUU. O traballo de Solomon foi o primeiro en propoñer o mecanismo da reacción entre os CFC e o ozono, que é de radical libre. Esta reacción é a causante do buraco de ozono antártico. En 2008 foi seleccionada pola revista Time como unha das 100 persoas máis influíntes do mundo.

O seu interés pola ciencia comezou de nena vendo O mundo subacuático de Jacques Cousteau.  no instituto foi terceira nunhaferia nacional, cun proxecto que medía a porcentaxe de osíxeno nunha mistura de gases. Licenciouse en química plo instituto de tecnoloxía de Illinois en 1977.Recibiu o seu doctorado pla universidade de California en Berkeley, en 1981, onde se especializou en química atmosférica.

Susan Solomon (born 1956 in Chicago) is an atmospheric chemist, working for most of her career at the National Oceanic and Atmospheric Administration. Solomon, with her colleagues, was the first to propose the chlorofluorocarbon free radical reaction mechanism that is the cause of the Antarctic ozone hole.

Solomon's interest in science began as a child watching The Undersea World of Jacques Cousteau. In high school she placed third in a  national science fair, with a project that measured the percent of oxygen in a gas mixture. Solomon received a bachelor's degree in chemistry from Illinois INstitute of Technology in 1977. She received her PhD in Chemistry from the University of California, Berkeley, in 1981, where she specialized in atmospheric chemistry.

Noaanews. wikipedia. CC BY

MERCURIO

Ten unha atmosfera moi lixeira. Isto débese a dúas razóns. A primeira é que polo seu pequeno tamaño ten pouca gravedade para reter os gases na superficie. A segunda é a súa proximidade ó Sol unido ó seu feble campo magnético. Esto causa que o violento vento solar arrinque case toda a súa envoltura gaseosa. Ainda así queda un vestixio de atmosfera que case non se distingue do vacío. A súa presión atmosférica é de 10^-15 atm. A súa composición é dun 42% de osíxeno, 29% de sodio, 22% de hidróxeno, 6% de helio, 0,5% de calcio e outro 0,5% de potasio. ademais contén trazas doutros compostos como dióxido de carbono, auga e outros gases nobles.

Pixabay

VENUS

Posee a atmosfera mais densa de tódolos planetas rochosos. É unha atmosfera de segunda xeración, o hidróxeno e o helio primordiais foron eliminados, ben polo vento solar ou unha gravedade insuficiente. A masa de Venus é só lixeiramente inferior á terrestre polo que conserva un núcleo líquido no seu interior, o que lle permite ter actividade xeolóxica, con multitude de volcáns e tectónica de placas. Esta corteza activa produciu os gases da súa atmosfera.

A presión atmosférica na superficie é de 92 atmosferas. A súa composición é dun 96% de dióxido de carbono, un 3% de nitróxeno, un 10,015% de dióxido de xofre, 0,007% de argón, 0,002% de vapor de auga, 0,0017% de monóxido de carbono e 0,0012% de helio. Como trazas están presentes o sulfuro de carbono, cloruro de hidróxeno e fluoruro de hidróxeno.

A grande concentración de CO₂ orixina un intenso efecto invernadoiro que eleva a temperatura promedio do planeta ata 464ºC, sendo considerado o planeta mais quente do SIstema Solar.

NASA/JPL

MARTE

É o derradeiro planeta rochoso  do sistema solar. Perdeu a súa atmosfera primixenia de elementos lixeiros conformando outra de segunda xeraciónmediante a desgasificación da súa corteza. Nos primeiros centos de millóns de anos Marte acumulaba moita calor no seu interior, suficiente para ser xeolóxicamente activo con vulcanismo e tectónica de placas. Tiña un grande océano no hemisferio Norte e a súa atmosfera contiña vapor de auga, xunto con nitróxeno e dióxido de carbono.

O seu menor volume e masa respecto á Terra fixeron que perdera calor máis rápido. Esto orixinou a solidificación do seu núcleo en apenas 600 millóns de anos. Marte perdeu o seu campo magnético e a súa superficie foi bombardeada por raios UV e o vento solar. A meirande parte do seu CO₂ perdeuse. A súa atmosfera actual é moi tenue, de só 6 mbar cun 95,3% de CO₂, 2,7% de N₂, 1,6% de Ar, 0,18% de CO, 0,15% de O₂, 0,03% de auga e trzas de neón, kriptón, xenón, ozono e metano.

Pixabay

XÚPITER

É o maior planeta xigante gaseoso do Sistema Solar. Pola súa grande masa conserva os gases primordiais. A súa atmosfera compóñese dun 82% de hidróxeno e un 17% de helio. Outros compoñentes en menor porcentaxe son amoniaco, metano, vapor de auga, etano, etano, fosfina, sulfuro de hidróxeno e hidrosulfuro de amonio.

Hai satélites de Xúpiter que posúen tenues atmosferas:

Io

Trátase dun satélite con grande vulcanismo e a súa atmosfera contén dióxido de xofre, monóxido de xofre, sodio, potasio e osíxeno.

Europa

Contén unha corteza de xeo cun extenso océano interno. Na súa atmosfera detéctase osíxeno por descomposición do xeo polas partículas cargadas de Xúpiter. No satélite Ganimedes vese unha atmosfera similar.

Calisto

Presenta dióxido de carbono de orixe descoñecida.

Na foto vese Xúpiter cunha impresionante treboada, a mancha vermella, que desparecerá nuns centos de anos.

SATURNO

É outro planeta xigante gaseoso polo que conserva a atmosfera primixenia dun 93% de hidróxeno, un 5% de helio, un 0,2% de metano, un 0,1% de vapor de auga e cantidades inferiores de amoniaco, etano e fosfina. A súa presión atmosférica é de 1,4·10⁵ Pa, só un pouco superior á presión terrestre ó nivel do mar.

Posúe satélites con atmosferas de interés:

TITÁN

Ten unha atmosfera máis densa que a terestre, con presión de 160 kPa. Ademais ten un 94% de nitróxeno, un 5% de metano e gran multitude de hidrocarburos en menor proporción que lle dan unha cor laranxa.

ENCELADO

Trátase dun satélite xeado cun océano interno. Ten unha atmosfera cun 91% de vapor de auga, un 4% de nitróxeno, 3,2% de CO₂ e 1,7% de metano.

Na foto vese saturno cos seus característicos aneis de xeo.

Wikimedia commons

URANO

 A súa capa atmosférica é tamén como a dos xigantes gaseosos, de gases primordiais. A súa composición é dun 82,5% de hidróxeno, un 15,2% de helio, un 2,3% de metano e outros gases en menor prporción como hidrocarburos, dióxido de carbono, auga e monóxido de carbono. O causante da cor turquesa de Urano é o metano.

Wikipedia CC BY NC SA

NEPTUNO

Ten unha atmosfera moi densa de gases primixenios cunha composición dun 84% de hidróxeno, un 12% de helio, un 2% de metano e outros gases como amoniaco, auga, etano, acetileno e sulfuro de hidróxeno.

O seu satélite Tritón contén unha atmosfera tenue dun 99,9% de nitróxeno e 0,1% de metano.

Wikipedia. NASA. CC BY

Observations of exoplanet's atmospheres are of two types. First, transmission photometry os spectra detect the light that passes through a planet's atmosphere as it transits in front of its star. Second, the direct emission from a planet atmosphere may be detected by differencing the star plus planet light obtained during most of the planet's orbit with the light of just the star during a secondary eclipse (when the exoplanet is behind its star). From the frecuencies of light we can guess the atoms or molecules that emit it.

The first observed extrasolar planetary atmosphere was made in 2001. Sodium in the atmosphere of the hot gas planet HD 209458b was detected. Later observations with the Hubble space Telescpe showed an enormous ellipsoidal envelope of hydrogen, carbon and oxygen around the planet.

Water vapour has recently been detected around K2-18b,  a superearth 110 light years away, orbitin a red dwarf. It is the best candidate to date to host life.