BO: Die atmosfeer van die aarde met ’n sekelmaan daaragter, soos gesien vanaf die wentelende Internasionale Ruimtestasie.
Die atmosfeer is die aarde se hemelhoë gaskombers... maar so onsigbaar dat ons dikwels nie eens daaraan dink dat dit bestaan nie. In hierdie artikel reis ons van onder af opwaarts deur al luglae—tot aan die yl uiteindes waar die atmosfeer geleidelik met die sonwind vermeng. Dalk dink jy daarna ’n bietjie anders oor ons wêreld...
IT omgewe en omsluit jou gedurende jou hele aard­se lewe. Jy kan dit inasem, uitasem, daarop sweef of daardeur klief—en spreekwoordelik kan jy dit skep ook. Of jy kan dit gee aan jou gemoed.
Maar dis nie so maklik om ’n studie te maak van lug—die aarde se damp­kring—nie. Jy kan dit met die beste wil ter wêreld nie om jou sien nie, om van proe nie eens te praat nie.
As jy lug wil waarneem, moet jy liewer net kyk na die uitwer­king wat dit op ander dinge het. Bewegende lug draai windpompe, voer die wolke mee oor die bloute daar bo, stu seilskepe voort oor die see en laat sweeftuie tussen hemel en aarde gly. Lug beweeg ook verby die vlerke van voëls en insekte en stel hulle in staat om te vlieg.
Lug is ’n mengsel van vrybewegende gasse wat van die aarde se oppervlak af na die ruimte toe uit­strek. Swaartekrag verseker dat dit nie van ons planeet af ontsnap nie, ten minste nie baie daarvan nie.
Lug is ook belangrik deurdat dit ’n “kombers” om die aarde vorm wat dit teen die son se gevaarlike strale beskut. Daarby vang dit die son se hitte vas om die aarde te verwarm en bewoonbaar te maak.
Klankgolwe het ook ’n medium soos lug nodig om in te beweeg. Op die luglose maan is daar geen klank nie en moes die maanlopers van ’n aantal dekades gelede desnoods per radio met mekaar gesels.
Die lug raak nietemin dunner namate die gasse in hierdie laag met die hoogte verminder. Gevolglik raak dit ook ál kouer hoe hoër ’n mens in die troposfeer opgaan. Met die styging daal die temperatuur van sowat 17°C tot omtrent -50°C. Feitlik alle weerstoestande wat bestaan, kom in hierdie laag voor. In die ander luglae in die dampkring is daar nie juis iets soos weer soos ons dit ken nie.
DIe hoogte van die sogenaamde tropopouse (die oorgang van die troposfeer na ’n ander luglaag) wissel na gelang ’n mens van die aarde se ewenaar af na die pole beweeg. By die ewenaar is dit nagenoeg 18-20 km hoog, by 50°N en 50°S omtrent 9 km en by die pole sowat 6 km.
Nou raak dit weer warmer hoe hoër ’n mens opstyg, omdat die ultraviolet strale van die son met die vermeerderde hoogte ál meer deur suurstofmolekules geabsorbeer word. Dit lei tot die vorming van ’n soort verdigte suurstof, wat as osoon bekend staan. Bolangs in die statosfeer is die meeste van ons planeet se osoon, wat baie belangrik is sover dit die lewe op die aarde aangaan.
Daar was naamlik ’n tyd gelede groot kommer oor ’n sogenaamde “gat” in die osoonlaag bokant Antarktika. Die ontstellende verlies van osoon in die stratosfeer is aan sogenaamde chlorofluorokarbone (onder meer in spuitkannetjies) gewyt. Stappe is naarstiglik aangekondig om die produksie van chlorofluorokarbone in te kort. Hierdie mensgemaakte chemikalieë sou die “sambreel” opvreet wat ons teen skadelike sonstrale beskerm.
Hoe ook al, vanweë die absorpsie van die ultraviolet strale styg die temperatuur van ’n gemiddelde -60°C by die tropopouse tot ’n maksimum van sowat -15°C by die stratopouse (die oorgang van die stratosfeer na die volgende laag in die atmosfeer).
• Die eksosfeer is die heel buitenste laag van die aarde se dampkring en strek van die termopouse af tot min of meer 10 000 km bokant die aarde. ’n Mens moet egter dadelik byvoeg dat die aardatmosfeer nie skielik eindig nie, maar al hoe dunner word en in die ruimte verdwyn.
In die eksosfeer, wat geleidelik met die sonwind vermeng, ontsnap daar dus baie atome en molekules aan die aarde se swaartekrag en gaan hulle in die ruimte verlore. Die verlies is egter hoegenaamd nie so beduidend dat ons dit sal agterkom nie.
AS die aarde geen atmosfeer gehad het nie (maar ons nogtans, hoe onmoontlik ook al, in staat sou gewees het om hier te lewe) sou ons wêreld totaal anders gelyk het. Selfs die sterre sou nie vir ons geknipoog het nie, maar met ’n egalige glans geskyn het. Hulle vonkel net vir ons omdat ons hulle deur die luglae sien.
Die besonder skouspelagtige suider- en noorderligte (auroras) van die poolgebiede is flitse van dansende lig wat in die termosfeer ontstaan.
REGS: Die fantastiese noorderlig van die verre noorde. Die suiderlig van die verre suide is nie minder skouspelagtig nie.
Die auroras is die produkte van elektries gelaaide deeltjies wat deur die son gegenereer en deur die aarde se magneetveld gedeflekteer word. Die meeste word na die pole toe gestuur waar hulle die gasse daar bombardeer om die auroras te verwek.
Die konsentrasie van sekere besoedelingstowwe in die lug beskadig ook, soos genoem, die osoonlaag om die aarde wat ons teen skadelike strale van die son beskerm.
BO: Die snuffeltuig Cassini, wat tans om die planeet Saturnus wentel, het gevind dat daar ’n verbasende aantal mistige lae in die bo-atmosfeer van die planeet se groot maan Titan is. Dit is te sien op hierdie ultraviolet beeld van die atmosfeer aan Titan se nagkant, ingekleur om soos ware kleure te lyk. Die sowat twaalf newellae wat kan hier gesien word, herinner ’n mens kennelik aan ’n aardse reënboog.
REGS: Die planeet Venus (ook bekend as die "Aandster") is ’n verskriklike plek. Dis haas onbeskryflik warm onder ’n wolkerige atmosfeer waar selfs swawelsuur in die hemele sweef. Venus se digte dampkring dien as ’n kombers, wat inkomende sonstrale vasvang sodat die planeet se oppervlak tot ’n gemiddelde 467 grade C verwarm word. Dit is warm genoeg om lood te smelt.
Beweeg met jou muis se pyltjie oor die visbak en kyk hoe gaan die bakvissie te kere. Hy beskou klaarblyklik die pyltjie as kos! Sodra jy die pyltjie stilhou, knabbel hy ewe plesierig daaraan.
Daardie rangskikking van 1 af tot meer as 100 is ook nie willekeurig gedoen nie. Dit is gedoen op grond van die atoomgetalle van die verskillende elemente. Wat is ’n atoomgetal? Om dit te begryp moet ons eers verstaan hoe die atoom (of die heel, heel kleinste deeltjie van ’n element) daar uitsien. Ons kan miskien daaraan dink as ’n sonnestelseltjie met ’n son (’n "kern", saamgestel uit die atoomdeeltjies "protone" en "neutrone") waarom planete ("elektrone") teen duiselingwekkende snelhede wentel.
Die GETAL ELEKTRONE wat rondom die kern van ’n atoom draai, is die ATOOMGETAL van daardie atoom en dus ook van die element. Só is die atoomgetal van die gas waterstof 1, dié van die gas helium 2, dié van die vaste stof koolstof 6, ensovoorts. By nommer 92, byvoorbeeld, kry ons uraan.
a) Die elemente, aangedui deur hul simbole (byvoorbeeld H vir waterstof, O vir suurstof, Fe vir yster, ensovoorts).
• Omdat dit ’n hoëresolusie-item is, kan dit nie op hierdie bladsy op die web geplaas word nie, maar wel afgelaai word in jou rekenaar, as jy dit sou verlang.
• DIE alkali-metale is die elemente in Groep 1 van die Periodieke Tabel (waterstof uitgesluit) te wete litium, natrium, kalium, rubidium, sesium en frankium. Hulle is hoogs reaktief en word selde indien ooit in ’n onverbinde vorm in die natuur aangetref. Die gas waterstof, met sy enkele elektron, word baiemaal bo-aan Groep 1 geplaas, maar is nie ’n alkali-metaal nie. En tog: as die druk uiters hoog is, soos in die kern van die reuse-planeet Jupiter, word waterstof wel metaalagtig en dan gedra hy hom soos ’n alkali-metaal.
• DIE aktiniede-reeks bevat die veertien chemiese elemente wat tussen aktinium en nobelium op die Periodieke Tabel lê en die atoomgetalle 89 tot en met 102 het. Hul eienskappe is soortgelyk aan dié van die elemente in die lantaniede-reeks. Die aktiniede met die hoër atoomgetalle word nie in die natuur aangetref nie en het kort sogenaamde halfleeftye. (’n Halfleeftyd of halveringskonstante is die tyd waarin die helfte van ’n hoeveelheid radioaktiewe stof in onaktiewe eindprodukte oorgaan). Die aktiniede word baiemaal net soos die lantaniede as ’n soort voetnota onderaan die Periodieke Tabel geplaas.
• DIE meeste nie-metale word naastenby regs bo op die Periodieke Tabel gevind. Die uitsondering is waterstof, wat gewoonlik links bo by die alkali-metale geplaas word. Daar is net ’n handvol nie-metale teenoor ’n hele swetterjoel metale, maar hulle is baie belangrik vir die bestaan van die groot aantal lewensvorme op aarde. Waar sou ons gewees het sonder koolstof, waterstof en suurstof?