Da cosa è composta e fin dove arriva l’atmosfera della Terra

Che cos’è l’atmosfera? La definizione più semplice e precisa che possiamo offrirvi è questa: è lo strato di gas trattenuto dalla gravità che circonda un pianeta. Sulla Terra la vita è possibile proprio grazie alla presenza di un’atmosfera… Ma da cosa è composta? E fin dove si estende?

L’atmosfera terreste: com’è fatta

Nel caso della Terra, quindi, l’atmosfera protegge e favorisce la vita. Come? Generando innanzitutto una specifica pressione che consente all’acqua liquida di conservarsi sulla superficie. Oltre a ciò, assorbe la radiazione solare ultravioletta, riscalda il globo attraverso la ritenzione di calore (il famoso effetto serra) e riduce anche le temperature estreme tra il giorno e la notte.

Per frazione molare, ossia per numero di molecole, l’aria secca dell’atmosfera contiene per il 78,08% azoto, per il 20,95% ossigeno, per lo 0,93% argon e per lo 0,04% anidride carbonica. Ci sono poi piccole quantità di altri gas quasi ininfluenti. Attenzione: all’interno dell’atmosfera, l’aria non è la stessa che respiriamo più in basso, cioè nell’ambiente terrestre (troposfera). Non è per esempio adatta alla fotosintesi da parte delle piante terrestri e alla respirazione degli animali. Questa coperta gassosa che ci avvolge ha una massa di circa 5,15 × 1018 kg, tre quarti dei quali si trovano entro circa undici chilometri dalla superficie.

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Più ci allontaniamo dalla superficie e più l’atmosfera diventa sottile. Ma non esiste un confine netto che separa l’atmosfera dallo spazio esterno. Disponiamo di una linea immaginaria, detta linea Kármán, posta a cento chilometri, che segna il passaggio dal dominio della Terra al resto dello spazio.

Storia dello strato atmosferico

All’inizio della storia della Terra, l’atmosfera non era altro che una formazione di gas densi raccolti da una nebulosa solare. Il gas prevalente era l’idrogeno. L’atmosfera è poi cambiata in modo significativo nei millenni, grazie all’influenza del vulcanismo, degli agenti atmosferici e della vita presente sul pianeta. E ancora cambia: quando sentiamo parlare di riscaldamento globale, intendiamo l’esaurimento dell’ozono e la deposizione di acido in questo strato gassoso che circonda il pianeta a causa delle forti emissioni di anidride carbonica. Possiamo dunque affermare che lo strato di gas che racchiude il nostro pianeta è il raffinato prodotto di miliardi di anni di modificazioni biochimiche.

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Gli scienziati che si occupano di atmosfera terrestre sono detti aerologi. Costoro studiano principalmente la fisica dei gas, la climatologia e la sua stratificazione. In generale, la pressione e la densità dell’aria diminuiscono con l’altitudine nell’atmosfera. L’atmosfera viene infatti divisa in vari strati, in base a calcoli inerenti la temperatura più che la pressione o la densità. Cinque sono gli strati principali: troposfera, stratosfera, mesosfera, termosfera ed esosfera. L’esosfera si estende dai settecento ai diecimila chilometri. La termosfera dagli ottanta ai settecento chilometri. La mesosfera dai cinquanta agli ottanta chilometri. La stratosfera dai dodici ai cinquanta. E la troposfera dai zero ai dodici.

Il tanto chiacchierato strato di ozono è contenuto all’interno della stratosfera. In questo strato le concentrazioni di ozono sono da due a otto parti per milione. Sembra poco, ma è una concentrazione altissima rispetto a tutto il resto dell’atmosfera.