私たちが当たり前のように吸っている空気。その空気は、地球を包み込む大気圏の一部です。
大気圏は、生命を守り、気候を安定させ、宇宙からの脅威を防ぐ重要な役割を担っています。
この記事では、大気圏の構造・役割・宇宙との境界まで、基礎から整理して解説します。
大気圏とは？
大気圏（たいきけん）とは、地球の重力によって引きつけられた気体の層のことです。
主成分は以下の通りです。
- 窒素（約78％）
- 酸素（約21％）
- アルゴンなどの希ガス
- 二酸化炭素（約0.04％）
この空気の層があることで、地球は生命が存在できる環境を維持しています。
大気圏の5つの層構造
大気圏は、温度変化や性質によって5つの層に分かれています。
1. 対流圏（地表〜約10〜15km）
- 天気が発生する層
- 雲・雨・雪・台風などが起こる
- 人間が生活している空間
高度が上がるほど気温は下がります。
2. 成層圏（約15〜50km）
- オゾン層が存在
- 紫外線を吸収する役割
- 気温は上空にいくほど上昇
オゾン層があることで、皮膚がんやDNA損傷のリスクを大きく低減しています。
3. 中間圏（約50〜85km）
- 流れ星（流星）が燃え尽きる層
- 大気圏の中で最も気温が低い
宇宙から落下する小さな隕石の多くは、ここで燃焼します。
4. 熱圏（約85km以上）
- 非常に高温（数百度以上）
- オーロラが発生
- 人工衛星が周回する高度
太陽からの放射線を吸収する重要な層です。
5. 外気圏
- 大気の最外層
- 徐々に宇宙空間へ移行
明確な境界はありませんが、一般的にカルマン・ライン（高度約100km）が宇宙との境界とされています。
大気圏の4つの重要な役割
1. 呼吸に必要な酸素の供給
生物が生きるための基本条件を提供。
2. 紫外線・宇宙線の遮断
特にオゾン層が重要。
3. 隕石からの防御
大気との摩擦で燃焼させる。
4. 地球の温度調整
温室効果ガスが熱を保持し、極端な寒暖差を防ぐ。
大気圏がなかったらどうなる？
もし大気圏が存在しなければ：
- 酸素がなくなる
- 昼は100℃以上、夜は−150℃以下になる可能性
- 紫外線が直接降り注ぐ
- 小隕石が地表に落下する
つまり、現在の地球のような生命環境は成立しません。
まとめ
大気圏は、地球を包む“見えない防護壁”です。
天気を生み出し、温度を調整し、宇宙からの脅威を防ぎ、生命を守っています。
普段は意識しない存在ですが、地球環境問題や宇宙開発を考えるうえで欠かせないテーマです。
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