Les conditions astrophysiques assurant le maintien de l'atmosphère

Sur la Terre, il existe un certain nombre de conditions astrophysiques qui doivent être remplies simultanément pour assurer le maintien de l'atmosphère.

Premièrement, la température à la surface de la Terre doit demeurer comprise entre certaines limites, et pour cela :

1. La Terre doit se trouver à une certaine distance bien précise du Soleil, cette distance conditionnant la quantité d'énergie solaire atteignant la Terre. Un léger écart de la Terre par rapport à son orbite habituelle entraînerait une variation brutale des conditions climatiques. Des calculs ont montré qu'une baisse de 13 % de la quantité de chaleur atteignant le globe terrestre aurait pour conséquence le recouvrement de celui-ci par une couche de glace épaisse de 1.000 mètres. Tandis qu'une faible augmentation de l'énergie reçue dessècherait toute entité vivante.

2. La température doit être homogène sur toute la surface terrestre. Pour que cela soit possible, il faut que la rotation de la Terre autour de son axe propre s'effectue à une certaine vitesse (1.670 km/h au niveau de l'équateur). Si cette vitesse venait à dépasser une certaine limite, l'atmosphère se réchaufferait excessivement, ce qui aurait pour conséquence une "fuite" des molécules gazeuses loin de la Terre et la dispersion de l'atmosphère dans l'espace. Et si la vitesse en question était plus faible que ce qui est requis, les mêmes molécules de gaz deviendraient moins volatiles, et l'atmosphère disparaîtrait par absorption de ces molécules par la Terre à cause des effets de la gravitation.

3. L'inclinaison de l'axe de la Terre de 23°27' par rapport au plan de son orbite permet d'éviter qu'une différence excessive de chaleur entre les pôles et l'équateur ne vienne entraver la formation de l'atmosphère. Si cette inclinaison n'avait pas existé, les différences de température entre les pôles et l'équateur auraient été telles qu'une atmosphère protégeant la vie n'aurait pas pu exister.

Deuxièmement, la présence d'une couche est nécessaire pour prévenir la dispersion de la chaleur générée. Pour prévenir des déperditions de chaleur et maintenir à l'intérieur d'un certain intervalle la température sur Terre, notamment la nuit, la présence d'une couche gazeuse autour de la Terre est nécessaire ; cette fonction est remplie par le dioxyde de carbone, qui recouvre le globe terrestre à la façon d'une couette et diminue ainsi les pertes thermiques.

Troisièmement, sur Terre, certaines structures maintiennent l'équilibre de la chaleur entre les pôles et l'équateur. Il y a une différence de température de 120° entre les pôles et l'équateur. Si un tel écart avait existé sur une surface plus plane, il se serait produit des mouvements atmosphériques intenses, et de violents orages circulant à plus de 1.000 km/h auraient mis notre globe terrestre sens dessus dessous. De plus, ces orages auraient rapidement détruit l'équilibre régnant dans l'atmosphère, entraînant la dissipation de ce dernier.

Heureusement, le relief terrestre est inégal, bloquant les courants d'air potentiellement puissants qui n'auraient pas manqué d'apparaître sinon. Cette irrégularité commence avec l'existence de la chaîne de l'Himalaya séparant la Chine du sous-continent Indien, pour continuer avec le Mont Taurus en Anatolie, et finir avec les chaînes Alpines en Europe. Ainsi de grandes masses montagneuses s'étendent-elles globalement de l'Océan Atlantique à l'ouest jusqu'à l'Océan Pacifique à l'est. Dans les mers, l'excès de chaleur apparu au niveau de l'équateur est canalisé vers le nord et vers le sud grâce aux propriétés des liquides, permettant de la sorte d'équilibrer les différences de chaleur.