Õhk ja õhu koostis

Õhku leidub kõikjal: nii õues, klassis kui ka tühjas tassis. Õhku me tavaliselt ei näe ega haista, sest puhas õhk on värvitu, lõhnatu ja maitsetu. Küll aga võime tunda õhu liikumist, kuulda tuule sahinat puulehtedes ning näha, kuidas tormituul merelaineid vahtu ajab.

Kindlasti oled ka ise õhku n‑ö nähtavaks teinud. Kui pistad tühja korgita pudeli vee alla, siis tulevad sealt välja mullid. Sa võid pidada seda titetembuks, mida pole mõtet korrata, ent tegelikult on see kõige lihtsam teaduslik katse. Teadlased on läbi aegade teinud palju selliseid katseid, mis kõrvaltvaatajale võivad tunduda lapsemänguna. Erinevalt mängust annab katse alati vastuse mingile küsimusele. Kui esitame pudelit vee alla surudes küsimuse „Kas pudel on tühi?”, ongi mängust saanud teaduslik katse. See annab meile vastuse: pudel ei ole tühi. Pudelis on miski, mida võib õhuks pidada. Teadlased armastavad aga alati täpsust. Selleks et kindlalt vastata, kas pudelis oli õhk, peaksime lähemalt tundma õppima õhu omadusi.

Õhk on gaas, täpsemalt öeldes gaaside segu. Õhk koosneb peamiselt kahe gaasi, s.o lämmastiku ja hapniku molekulidest. Hapnikku toodavad taimed ja elusolendid vajavad seda hingamiseks. Õhus leidub vähesel määral veel teisigi gaase. Üks neist on süsihappegaas, mida lisandub õhku hingamisel ja ja põlemisel (kütuste põletamisel, vulkaanipursetel, metsatulekahjude tagajärjel). Seepärast kõigub süsihappegaasi hulk õhus mõnevõrra. Taimed vajavad õhus olevat süsihappegaasi kasvamiseks.

Õhus on alati ka gaasilises olekus vett ehk veeauru. Enamasti on veeauru molekulid teiste molekulide vahel. Koondudes võivad nad moodustada väikesi veepiisakesi või jääkristalle, millest koosnevad ka pilved.

Küllap oled näinud kardinate vahelt tuppa tungivas valgusvihus väikeseid kübemeid lendlemas. Need tõusevad ja langevad, maanduvad aeg-ajalt toapõrandale ja mööblile. See on tolm. Tolmust võib leida karvatükikesi, riideebemeid, imepisikesi liivateri, tahma, tuhka ning palju muudki, mis on pudenenud kõikvõimalike asjade küljest. Liikuv õhk viib kerged tolmuosakesed endaga kaasa. Nii võib mõnigi tolmukübe meie toanurka olla kantud väga kaugelt, nt Sahara kõrbest.

Tolmus on ka selliseid osakesi, mis põhjustavad paljudel inimestel aevastamist, vesist nina, silmade sügelust või isegi palavikku. Ülitundlikkust mingite ainete suhtes nimetatakse allergiaks. Allergiat põhjustavaid aineid võib lennelda tolmuga õhus. Kõige sagedamini tekitab allergilisi vaevusi taimede õietolm.

Planeet Maad ümbritseb õhukiht, mida nimetatakse õhkkonnaks ehk atmosfääriks. Atmosfäär algab kohe Maa pinnalt, aga selle ülemist piiri pole võimalik täpselt määrata. Kõige tihedam on õhk Maa-lähedases kihis. Kui kõrgus suureneb, siis atmosfäär muutub üha hõredamaks. Juba 8 km kõrgusel ei ole enam inimesele hingamiseks piisavalt hapnikku.

Kosmosest paistab atmosfäär õhukese helesinise kihina Maa ümber

Virmalised (roheline triip) ja Maa atmosfäär (helesinine triip)

Reisilennukid läbivad pikki vahemaid pilvedest kõrgemal

Maa tekkis umbes 4,6 miljardit aastat tagasi. Algul oli Maa hõõguv sulanud kivimitest kera. Atmosfääri veel polnud. Maa ümber tiirles hoopis õhuke kiht kosmilist tolmu. Kõikjal maakeral oli väga palju vulkaane, millest purskas välja mitmesuguseid gaase. Arvatakse, et Maa esialgne atmosfäär tekkiski vulkaanidest pärit gaasidest.

Umbes 3,5 miljardit aastat tagasi tekkisid Maal esimesed bakterid. Osa neist tootis hapnikku ja tarvitas süsihappegaasi. Koos elu edasise arenguga kujuneski aja jooksul hapnikurikas atmosfäär.

Õhukiht püsib maakera ümber sellepärast, et Maal on raskusjõud, millega ta tõmbab enda poole kõiki kehasid. Mida kaugemale Maast liikuda, seda väiksemaks see jõud jääb. Järelikult saabub kusagil piir, kus Maa raskusjõust õhuosakeste kinnihoidmiseks enam ei piisa.

Ka teisi suuremaid taevakehi ümbritseb enamasti tihedam gaasikiht, kuid see erineb õhust. Tähtede ja planeetide vahel õhku ei ole, kuigi sealgi leidub hõredalt kosmilist tolmu ja teisi aineosakesi.