Los planetesimales eran nubes de gases que se aglomeraban debido a su propia fuerza gravitatoria. El gas que los formaba contenía todos los elementos estables del universo aproximadamente en la misma proporción en que esos elementos existen hoy en día, es decir, un 92% de Hidrógeno, 7% de Helio y un 1% de los demás elementos.
De este 1%, había aproximadamente un 50% de oxígeno, 20% de Neón, 15% de Nitrógeno, 8% de Carbono, 2% de Silicio, 2% de Magnesio, 1,5% de Hierro, 1% de Azufre, y el 0,5% restante era una mezcla de Argón, Aluminio, Calcio, Sodio, Niquel, Fósforo y demás elementos en proporciones cada vez menores.
Sin embargo, a pesar de suponer un porcentaje tan reducido, la masa total de cada uno de los planetesimales era tan grande que la cantidad de Níquel o Fósforo, por ejemplo, en cada uno de ellos era gigantesca, capaz de formar una esfera de centenares de kilómetros de radio.
El calor y la presión provocaron diversas reacciones químicas que propiciaron la formación de moléculas y compuestos químicos. El hidrógeno, altamente reactivo y superabundante en aquella nube, se unía a diversos átomos, especialmente a los más abundantes (Oxígeno, Carbono y Nitrógeno) para formar gases como vapor de agua, metano y amoníaco. El Helio y el Neón, al ser muy poco reactivos, se conservaban como gases aislados. El Silicio reaccionaba con el oxigeno y posteriormente con otros elementos para formar todo tipo de silicatos. El Hierro reaccionaba con el azufre dando lugar a todo tipo de sulfuros.
Debido a la fuerza gravitatoria los materiales más pesados, principalmente el Hierro y el Niquel, tendían a hundirse hacia el interior de la nube mientras que los más ligeros permanecían en la superficie. Así se formaron las primeras capas que forman el interior de nuestro planeta, un núcleo de Hierro y Niquel seguido de un manto de Silicatos. Sobre todo ello una corteza más o menos sólida de silicatos y por encima una atmósfera de vapor de agua, amoníaco y metano. Era la atmósfera I.
Aproximadamente por esa época fue cuando el Sol se encendió. Conforme el sistema solar iba quedando cada vez más despejado de polvo, el calor del Sol empezó a afectar a los planetas que giraban a su alrededor. Al calentarse las capas altas de la atmósfera se producía una disociación de las moléculas de vapor de agua, separándose en sus componentes, Oxígeno e Hidrógeno. El Hidrógeno libre era muy ligero, y más al calentarse, por lo que tendía a ascender sobre la atmósfera y a determinada distancia podía escapar del campo gravitatorio terrestre siendo arrastrado por el viento solar hacia más allá del sistema solar.
El oxígeno libre reaccionaba con el amoníaco y el metano para formar Nitrógeno, Dióxido de Carbono y agua, y con este agua volvía a repetirse el ciclo una vez tras otra. El final de este proceso, de repetirse un numero indefinido de veces, era la desaparición de toda el agua y el Hidrógeno quedando entonces una atmósfera II, compuesta exclusivamente de Nitrógeno y Dióxido de Carbono.
En Mercurio, demasiado pequeño y excesivamente cerca del Sol esta reacción se produjo muy rápido acabando en pocos millones de años con toda la atmósfera del planeta. Aunque mucho más lejos, el reducido tamaño de Marte también hizo que desapareciera gran parte de su atmósfera quedando hoy en día apenas leves trazas de una atmósfera muy tenue de Nitrógeno y Dióxido de Carbono. Venus y la Tierra son lo bastante grandes como para que el Hidrógeno no se pierda con tanta rapidez en el espacio, y entonces se ha producido otro fenómeno que no se había producido en los planetas más pequeños.
Cuando los rayos UV (ultravioleta) disociaban las moléculas de agua, los átomos de Hidrógeno ascendían sobre la atmósfera para perderse en el espacio, y los de Oxígeno descendían para repetir el ciclo que conduciría a una nueva atmósfera. Pero mientras permanecía como Oxígeno libre, algunas moléculas eran bombardeadas por rayos UV formándose moléculas de Ozono.
El Ozono era más ligero que la atmósfera, por eso formaba una capa sobre ella. Pero más importante, el Ozono NO DEJABA PASAR los rayos UV, es decir que cuando se formaba la capa de Ozono el proceso de disociacion del agua se detenía.
Por desgracia la capa de Ozono se mantenía a una muy elevada altitud, más de veinte kilómetros, y seguía siendo bombardeada por rayos UV. Muchas moléculas de ozono, al ser bombardeadas, podían adquirir suficiente velocidad como para escapar de la atracción planetaria, y eso hacía que al cabo del tiempo la capa de Ozono se debilitaba, volvía a dejar pasar los rayos UV y se volvía a repetir el proceso. Pero al menos la disociación del agua había resultado mucho más lenta que sin la capa de Ozono.
Al ser Venus algo más pequeña que la Tierra y al estar situada mucho más cerca del Sol, su capa de Ozono no pudo impedir que a la larga desapareciera todo el hidrógeno de su atmósfera convirtiéndose ésta en una muestra más de atmósfera II, compuesta de Nitrógeno y Dióxido de Carbono.
Mientras tanto, los planetas gigantes se encontraban en la situación opuesta. Por un lado estaban tan lejos del Sol que los rayos UV apenas alcanzaban a disociar una mínima cantidad de moléculas de agua. La temperatura transmitida por el Sol era apenas suficiente para calentar los gases, al contrario, debido a sus propios procesos internos el mismo Júpiter genera más calor que el que recibe del Sol. Y por último, la masa de Júpiter es tan grande y a esa distancia el viento solar tan débil, que ni siquiera el Hidrógeno consigue escapar con facilidad de su ca
mpo gravitatorio, por lo que la conversión de atmósfera I en atmósfera II aún está en sus inicios.
Sin embargo el proceso en la Tierra ha seguido un camino diferente. Al principio, tal como en los demás planetas del sistema solar, se produjo una atmófera de Vapor de Agua, Amoníaco y Metano. También como en los demás planetas comenzó la transformación de esa atmósfera en otra de Nitrógeno y Dióxido de Carbono. Pero hoy en día gozamos de una saludable atmósfera de Nitrógeno, Oxígeno y Vapor de Agua, con algunas trazas de otros gases como Argón o Dióxido de Carbono.
¿Cómo se ha generado esta atmósfera?
Volveremos a ello un poco más tarde, pero antes debemos examinar otro proceso.
De este 1%, había aproximadamente un 50% de oxígeno, 20% de Neón, 15% de Nitrógeno, 8% de Carbono, 2% de Silicio, 2% de Magnesio, 1,5% de Hierro, 1% de Azufre, y el 0,5% restante era una mezcla de Argón, Aluminio, Calcio, Sodio, Niquel, Fósforo y demás elementos en proporciones cada vez menores.
Sin embargo, a pesar de suponer un porcentaje tan reducido, la masa total de cada uno de los planetesimales era tan grande que la cantidad de Níquel o Fósforo, por ejemplo, en cada uno de ellos era gigantesca, capaz de formar una esfera de centenares de kilómetros de radio.
El calor y la presión provocaron diversas reacciones químicas que propiciaron la formación de moléculas y compuestos químicos. El hidrógeno, altamente reactivo y superabundante en aquella nube, se unía a diversos átomos, especialmente a los más abundantes (Oxígeno, Carbono y Nitrógeno) para formar gases como vapor de agua, metano y amoníaco. El Helio y el Neón, al ser muy poco reactivos, se conservaban como gases aislados. El Silicio reaccionaba con el oxigeno y posteriormente con otros elementos para formar todo tipo de silicatos. El Hierro reaccionaba con el azufre dando lugar a todo tipo de sulfuros.Debido a la fuerza gravitatoria los materiales más pesados, principalmente el Hierro y el Niquel, tendían a hundirse hacia el interior de la nube mientras que los más ligeros permanecían en la superficie. Así se formaron las primeras capas que forman el interior de nuestro planeta, un núcleo de Hierro y Niquel seguido de un manto de Silicatos. Sobre todo ello una corteza más o menos sólida de silicatos y por encima una atmósfera de vapor de agua, amoníaco y metano. Era la atmósfera I.
Aproximadamente por esa época fue cuando el Sol se encendió. Conforme el sistema solar iba quedando cada vez más despejado de polvo, el calor del Sol empezó a afectar a los planetas que giraban a su alrededor. Al calentarse las capas altas de la atmósfera se producía una disociación de las moléculas de vapor de agua, separándose en sus componentes, Oxígeno e Hidrógeno. El Hidrógeno libre era muy ligero, y más al calentarse, por lo que tendía a ascender sobre la atmósfera y a determinada distancia podía escapar del campo gravitatorio terrestre siendo arrastrado por el viento solar hacia más allá del sistema solar.
El oxígeno libre reaccionaba con el amoníaco y el metano para formar Nitrógeno, Dióxido de Carbono y agua, y con este agua volvía a repetirse el ciclo una vez tras otra. El final de este proceso, de repetirse un numero indefinido de veces, era la desaparición de toda el agua y el Hidrógeno quedando entonces una atmósfera II, compuesta exclusivamente de Nitrógeno y Dióxido de Carbono.
En Mercurio, demasiado pequeño y excesivamente cerca del Sol esta reacción se produjo muy rápido acabando en pocos millones de años con toda la atmósfera del planeta. Aunque mucho más lejos, el reducido tamaño de Marte también hizo que desapareciera gran parte de su atmósfera quedando hoy en día apenas leves trazas de una atmósfera muy tenue de Nitrógeno y Dióxido de Carbono. Venus y la Tierra son lo bastante grandes como para que el Hidrógeno no se pierda con tanta rapidez en el espacio, y entonces se ha producido otro fenómeno que no se había producido en los planetas más pequeños.
Cuando los rayos UV (ultravioleta) disociaban las moléculas de agua, los átomos de Hidrógeno ascendían sobre la atmósfera para perderse en el espacio, y los de Oxígeno descendían para repetir el ciclo que conduciría a una nueva atmósfera. Pero mientras permanecía como Oxígeno libre, algunas moléculas eran bombardeadas por rayos UV formándose moléculas de Ozono.
El Ozono era más ligero que la atmósfera, por eso formaba una capa sobre ella. Pero más importante, el Ozono NO DEJABA PASAR los rayos UV, es decir que cuando se formaba la capa de Ozono el proceso de disociacion del agua se detenía.
Por desgracia la capa de Ozono se mantenía a una muy elevada altitud, más de veinte kilómetros, y seguía siendo bombardeada por rayos UV. Muchas moléculas de ozono, al ser bombardeadas, podían adquirir suficiente velocidad como para escapar de la atracción planetaria, y eso hacía que al cabo del tiempo la capa de Ozono se debilitaba, volvía a dejar pasar los rayos UV y se volvía a repetir el proceso. Pero al menos la disociación del agua había resultado mucho más lenta que sin la capa de Ozono.
Al ser Venus algo más pequeña que la Tierra y al estar situada mucho más cerca del Sol, su capa de Ozono no pudo impedir que a la larga desapareciera todo el hidrógeno de su atmósfera convirtiéndose ésta en una muestra más de atmósfera II, compuesta de Nitrógeno y Dióxido de Carbono.
Mientras tanto, los planetas gigantes se encontraban en la situación opuesta. Por un lado estaban tan lejos del Sol que los rayos UV apenas alcanzaban a disociar una mínima cantidad de moléculas de agua. La temperatura transmitida por el Sol era apenas suficiente para calentar los gases, al contrario, debido a sus propios procesos internos el mismo Júpiter genera más calor que el que recibe del Sol. Y por último, la masa de Júpiter es tan grande y a esa distancia el viento solar tan débil, que ni siquiera el Hidrógeno consigue escapar con facilidad de su ca
mpo gravitatorio, por lo que la conversión de atmósfera I en atmósfera II aún está en sus inicios.Sin embargo el proceso en la Tierra ha seguido un camino diferente. Al principio, tal como en los demás planetas del sistema solar, se produjo una atmófera de Vapor de Agua, Amoníaco y Metano. También como en los demás planetas comenzó la transformación de esa atmósfera en otra de Nitrógeno y Dióxido de Carbono. Pero hoy en día gozamos de una saludable atmósfera de Nitrógeno, Oxígeno y Vapor de Agua, con algunas trazas de otros gases como Argón o Dióxido de Carbono.
¿Cómo se ha generado esta atmósfera?
Volveremos a ello un poco más tarde, pero antes debemos examinar otro proceso.
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