¿Cuándo y cómo se formó la capa de ozono?

Ozono estratosférico

El ozono estratosférico se forma naturalmente por reacciones químicas que involucran radiación solar ultravioleta (luz solar) y moléculas de oxígeno, que constituyen el 21% de la atmósfera. En el primer paso, la radiación ultravioleta solar rompe una molécula de oxígeno (O2) para producir dos átomos de oxígeno (2 O) (ver Figura Q2-1). En el segundo paso, cada uno de estos átomos altamente reactivos se combina con una molécula de oxígeno para producir una molécula de ozono (O3). Estas reacciones ocurren continuamente cuando la radiación ultravioleta solar está presente en la estratosfera. Como resultado, la mayor producción de ozono ocurre en la estratosfera tropical. La producción de ozono estratosférico se equilibra con su destrucción en reacciones químicas. El ozono reacciona continuamente con la luz solar y una amplia variedad de productos químicos naturales y humanos en la estratosfera. En cada reacción, se pierde una molécula de ozono y se producen otros compuestos químicos. Los gases reactivos importantes que destruyen el ozono son los óxidos de hidrógeno y nitrógeno y los que contienen cloro y bromo. Parte del ozono estratosférico se transporta regularmente hacia la troposfera y ocasionalmente puede influir en las cantidades de ozono en la superficie de la Tierra, particularmente en regiones remotas y no contaminadas del globo.

Ozono troposférico

Cerca de la superficie de la Tierra, el ozono se produce por reacciones químicas que involucran gases naturales y gases de fuentes de contaminación. Las reacciones de producción de ozono involucran principalmente gases de hidrocarburos y óxido de nitrógeno, así como el ozono mismo, y todos requieren luz solar para completarse. La combustión de combustibles fósiles es una fuente primaria de gases contaminantes que conducen a la producción de ozono troposférico. La producción de ozono cerca de la superficie no contribuye significativamente a la abundancia de ozono estratosférico. La cantidad de ozono superficial es demasiado pequeña en comparación y el transporte de aire superficial a la estratosfera no es lo suficientemente efectivo. Al igual que en la estratosfera, el ozono en la troposfera se destruye por reacciones químicas que ocurren naturalmente y por reacciones que involucran productos químicos producidos por el hombre. El ozono troposférico también puede destruirse cuando el ozono reacciona con una variedad de superficies, como las de los suelos y las plantas.

El ozono estratosférico es un buen ozono porque nos protege de los rayos ultravioleta biológicamente dañinos del sol y también se forma por reacción de componentes naturales.

El ozono troposférico es ozono malo, formado por la reacción de contaminantes hechos por el hombre, dañinos para plantas y animales.

¿Cuando?

Capa de ozono, es decir, se cree que la cantidad de ozono requerida para proteger la Tierra de la radiación UV biológicamente letal existía hace 600 millones de años .
La historia de la atmósfera

¿Cómo?
El gas ozono se forma en la estratosfera cuando la luz solar UV impacta con el gas oxígeno en lo que se conoce como el ciclo ozonooxígeno :

  • Etapa 1 : la luz UV de onda corta del sol golpea una molécula de gas oxígeno. La luz tiene tanta energía que rompe el enlace de oxígeno que mantiene unidos a los átomos, creando así dos átomos de oxígeno .
  • Cada uno de los dos átomos de oxígeno restantes se unirá a dos moléculas de gas oxígeno, creando dos moléculas de ozono separadas.
  • Etapa 3: la luz ultravioleta de longitud de onda corta tiene suficiente energía para separar las moléculas de ozono (que son más volátiles y más fáciles de separar que las moléculas de oxígeno). Por lo tanto, en la tercera etapa del ciclo, el gas de ozono se rompe en una molécula de gas oxígeno y un átomo de oxígeno, por lo que absorbe gran parte de la luz UV restante. Cómo funciona la capa de ozono
  • Nota: longitud de onda corta significa alta energía porque la energía (E) es inversamente proporcional a la longitud de onda (λ) según E = hc / λ.

La capa de ozono se forma continuamente a medida que la radiación ionizante del sol golpea las moléculas de O2 en la atmósfera superior y luego se separa. En el aire enrarecido en altitud, algunas de las moléculas de oxígeno se desplazan hacia arriba, mientras que otras se combinan con O2 sin dividir para formar O3-ozono.

Esta capa ha estado allí, protegiendo la superficie de los rayos UV, desde que las primeras bacterias bombearon suficiente oxígeno libre para llenar la atmósfera con la materia.

Todo es culpa del sol. La radiación solar impulsa el ciclo del ozono, también conocido como el ciclo Chapman, llamado así por el científico Sydney Chapman, quien describió por primera vez la química involucrada en 1930.

Debido a que tanta radiación solar golpea la tierra allí, la mayor parte de la producción de ozono ocurre en la mesosfera cerca del ecuador de la Tierra. La radiación ultravioleta de alta energía divide (fotoliza) una molécula de O2 en 2O (dos átomos de oxígeno individuales). Estos átomos de oxígeno libres se unen rápidamente con una molécula de oxígeno O2 que forma una molécula de ozono O3.

En el ciclo inverso de ozono-oxígeno, las moléculas de ozono absorben la radiación solar en los rangos UV-A a UV-B hasta que se dividen y se convierten en O2 y O, con el átomo de oxígeno libre repitiendo el proceso anterior.

Obtiene O2 + O = O3 + KE donde KE representa la energía cinética que impulsa el movimiento molecular en la atmósfera superior. Este movimiento molecular absorbe gran parte de la dañina radiación UV del Sol, convirtiéndola en calor para calentar la Tierra.

Formación de la capa de ozono

Hace mil millones de años, los primeros organismos acuáticos
llamado alga azul-verde comenzó a usar energía de
el Sol para dividir moléculas de H2O y CO2 y
recombinarlos en compuestos orgánicos y
oxígeno molecular (O2) .Este solar
proceso de conversión de energía se conoce como
fotosíntesis. Algunos de los fotosintéticamente
oxígeno creado combinado con carbono orgánico para
recrear las moléculas de CO2. El oxígeno restante
acumulado en la atmósfera, provocando un
desastre ecológico masivo con respecto a principios
organismos anaerobios existentes. Como oxígeno en el
atmósfera aumentada, CO2 disminuido.
Alto en la atmósfera, algo de oxígeno (O2)
moléculas absorbieron energía del sol
rayos ultravioleta (UV) y divididos para formar solos
átomos de oxígeno Estos átomos combinados
con el oxígeno restante (O2) para formar ozono (O3)
moléculas, que son muy efectivas para absorber
Rayos UV. La delgada capa de ozono que rodea
La Tierra actúa como un escudo, protegiendo el planeta.
por irradiación con luz ultravioleta.
La cantidad de ozono requerida para proteger la Tierra
de la radiación UV biológicamente letal,
longitudes de onda de 200 a 300 nanómetros (nm),
se cree que existió 600 millones
hace años que. En este momento, el nivel de oxígeno era
aproximadamente el 10% de su atmósfera actual
concentración Antes de este período, la vida era
restringido al océano.

De disc.sci.gsfc.nasa.gov/ozone/additional/science-focus/about-ozone/ozone_formation.shtml

La capa de ozono es un fenómeno natural, es el resultado de reacciones químicas que involucran oxígeno (O2) y radiación solar ultravioleta (fotones) que interactúa entre sí y crea ozono (O3).

Punto de bonificación:

La capa de ozono está dañada por los clorofluorocarbonos causados ​​por la actividad humana.

No te olvides de ser genial, -E.

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