O que é atmosfera? Entenda suas camadas e formação

Logo acima da superfície da Terra, a atmosfera é uma camada de gases fundamental para a existência de vida no planeta. Afinal, é nela que está o ar que todos os seres vivos respiram. Além disso, é nela que acontecem fenômenos climáticos e processos como o efeito estufa.

A atmosfera é composta por 5 camadas:

Troposfera
Estratosfera
Mesosfera
Termosfera
Exosfera

Mas essa camada gasosa não foi sempre a mesma. O Canaltech te conta como ela surgiu e se transformou até se tornar o que é hoje. A seguir, você vai aprender quais são as camadas da atmosfera e suas características.

Formação e evolução da atmosfera
A atmosfera da Terra mudou muito desde a formação do planeta há cerca de 4,5 bilhões de anos. Os planetas se formam a partir do lento acúmulo de gases e poeira na nuvem que orbita uma jovem estrela e a composição inicial da atmosfera terrestre está intimamente ligada ao próprio processo de formação planetária.

Conforme um planeta se forma, os gases que ele consegue reter para formar sua atmosfera dependem de sua força gravitacional e da velocidade com que esses gases se movimentam. A primeira atmosfera da Terra provavelmente foi composta majoritariamente por hidrogênio, o principal gás presente na nebulosa solar, além de metano, amônia e vapor d’água. Mas, como as moléculas de hidrogênio se movimentam a uma velocidade muito alta, elas logo deixaram a atmosfera terrestre. Moléculas mais pesadas, que sofrem maior atração gravitacional, não conseguem escapar.

Nos próximos milhões de anos, enquanto a superfície do planeta esfriava, iniciava-se um período de intensa atividade vulcânica. Os gases liberados pelo vulcanismo passaram a integrar a atmosfera. Nesse momento, nitrogênio e gás carbônico se tornam abundantes. Também nesse período, o vapor d’água passa a se condensar e se acumular na superfície na forma líquida.

Quando surge o oxigênio
O oxigênio que respiramos hoje demorou alguns bilhões de anos para aparecer de forma significativa na atmosfera. Foi a partir das formas de vida primitivas, que não precisavam desse gás para sobreviver, que ele começou a ser liberado.

Cerca de 5% da atmosfera era oxigênio há cerca de 600 milhões de anos e sua presença passa a permitir o surgimento de novas formas de vida. Esse acúmulo continua até um máximo de cerca 35% desse gás na atmosfera terrestre 300 milhões de anos atrás. Nos próximos 10 milhões de anos, essa quantidade volta a cair até se estabilizar na faixa dos 21% — que está presente até hoje.

Além do oxigênio, a atmosfera também contém cerca de 78% de nitrogênio. O restante de sua composição inclui gases como argônio, dióxido de carbono, entre diversos outros em quantidades muito menores.

Sabendo a história e a composição da atmosfera, é hora de conhecer suas diferentes camadas.

As camadas da atmosfera
Os cientistas dividem a atmosfera em cinco camadas, de acordo com a variação da temperatura com a altitude. Outra variável é a concentração de gases, que diminui conforme nos afastamos da superfície: cerca de 90% da massa total da atmosfera está abaixo dos 16 quilômetros.

Troposfera

A camada mais próxima ao solo é a troposfera, em que os seres vivos respiram e onde acontecem os fenômenos relativos ao tempo meteorológico, como a chuva, o vento e o granizo. A temperatura diminui linearmente com o aumento da altitude nesta camada, que se estende até cerca de 17 quilômetros acima do solo.

Estratosfera

A segunda é onde está a camada de ozônio, responsável por impedir a entrada dos raios ultravioleta mais perigosos vindos do Sol. Por conta da presença desse elemento, o perfil de temperatura na estratosfera é o contrário da troposfera: ela aumenta à medida em que se sobe. Esta camada chega até os 50 quilômetros de altitude e é nela que voam aviões a jato.

Mesosfera

A mesosfera volta a apresentar uma diminuição na temperatura e seu limite superior, a cerca de 80 quilômetros da superfície, chega aos -100 ºC. O ar é extremamente rarefeito, mas as moléculas presentes são responsáveis por impedir a chegada de meteoritos à superfície da Terra. O atrito deles com o ar da mesosfera faz com que se desintegrem ainda nesta camada.

Termosfera

Acima dos 80 quilômetros está a termosfera. Nessa camada, as temperaturas sobem rapidamente, chegando à casa dos 1.500 ºC. Há uma grande concentração de íons, provenientes da atividade solar e é nessa camada que acontecem as auroras. Sua extensão é variável, chegando a 800 quilômetros de altitude em períodos em que o Sol está muito ativo. A Estação Espacial Internacional também está na termosfera, a cerca de 400 quilômetros da superfície terrestre.

A última camada da atmosfera, a exosfera, não tem um limite superior definido. Ela é composta principalmente por hidrogênio e hélio em concentrações baixíssimas e, junto com a termosfera, forma a chamada ionosfera.