تركيب غاز الأوزون
يعدّ الأوزون (بالإنجليزية: Ozone) أحد الغازات الموجودة في الغلاف الجوي ، ويُنتَج بشكل مستمرّ في الجزء العلوي منه بفعل تفاعل الأكسجين الموجود هناك مع الأشعة الشمسية فوق البنفسجية، ويتكوّن جزيء الأوزون من اتّحاد ثلاث ذرات أكسجين، إذ يتكوّن الأكسجين المستقرّ الموجود بشكل طبيعي في الغلاف الجوي من ذرتي أكسجين فقط، في حين أنّ ذرة الأكسجين الثالثة تنتج عن بعض العمليات الكيميائية، فترتبط بجزيء الأكسجين بسهولة لتكوذن جزيء الأوزون.
يعدّ الأوزون غازاً ذي لون أزرق فاتح ورائحة جذابة، ويتميّز بكونه عاملاً مطهّراً ومضاداً للميكروبات، إذ يستخدم في إنتاج مياه الشرب المعبّأة، ومعالجة كلّ من اللحوم، والدواجن، والمواد الغذائية الأخرى، كما يُعدّ أيضاً عاملاً مؤكسداً، وأحد غازات الدفيئة، ويجدر بالذكر أنّ درجة غليانه تصل إلى -112 درجة مئوية.
كيفية نشأة طبقة الأوزون
بدأت الكائنات المائية المبكّرة - والتي تُسمّى الطحالب الخضراء المزرقّة (Blue-Green Algae) - باستخدام الطاقة الشمسية منذ أكثر من ملياري سنة في عملية البناء الضوئي (بالإنجليزية: Photosynthesis)، وذلك لتحويل جزيئات الماء (H2O) وثاني أكسيد الكربون (CO2) إلى مركّبات عضوية وجزيئات أكسجين (O2)، حتى تراكم الأكسجين الناتج في الطبقة العليا من الغلاف الجوي، وأصبحت بعض جزيئاته تمتصّ الطاقة من أشعة الشمس فوق البنفسجية، وتنقسم لتشكّل ذرات أكسجين مفردة، والتي تتّحد فيما بعد مع جزيء الأكسجين (O2) لتكوّن جزيئات الأوزون (O3).
تمتاز جزيئات الأوزون بمدى فعاليتها في امتصاص الأشعة فوق البنفسجية ، إذ تعمل الطبقة الرقيقة من الأوزون التي تحيط بالأرض كدرع يحمي الكوكب من الإشعاع فوق البنفسجي الضارّ الذي يتراوح طوله الموجي بين 200-300 نانومتر، ويعتقد أنّ هذه الطبقة التي مكّنت الكائنات الحية من العيش والنموّ على الأرض موجودة منذ 600 مليون سنة، إذ كان مستوى الأكسجين وقتها حوالي 10% من تركيزه الحالي في الغلاف الجوي.
الأوزون الضارّ والأوزون النافع
يوجد في الغلاف الجوي نوعان من الأوزون، وذلك وفقاً لمكان تواجد كلّ منهما في طبقات الغلاف الجوي، وهذان النوعان هما:
- الأوزون الضارّ: يوجد في الغلاف الجوي في طبقة التروبوسفير (Troposphere)، وهي الطبقة الأقرب إلى الأرض، ويتشكّل هذا الأوزون عندما يتفاعل ضوء الشمس مع المواد الكيميائية المختلفة المنبعثة من الأنشطة البشرية، ولا يتواجد بتراكيز كافية لحماية الكوكب من الأشعة فوق البنفسجية، ولذلك يعدّ الأوزون التروبوسفيري ملوّثاً وضاراً، فهو مضرّ لتنفس الإنسان، ويساهم في تكوين الضباب الدخاني وغازات الدفيئة الناتجة عن الأنشطة البشرية، كما يمكن أن يعمل كمؤكسد كيميائي، فينتزع جزيئات الأكسجين من المركبات المختلفة، ممّا يضرّ بالكائنات الحية.
- الأوزون النافع: هو الأوزون الموجود في الغلاف الجوي في طبقة الستراتوسفير (Stratosphere)، وهي الطبقة الثانية التي تعلو طبقة التروبوسفير، ويتشكّل الأوزون الستراتوسفيري بشكل طبيعي عندما تضرب فوتونات الأشعة فوق البنفسجية جزيئات الأكسجين، فتفكّكها إلى ذرّات، لتلتصق كلّ ذرة بجزيء أكسجين آخر، وتحوّله إلى أوزون، ويُسمّى النطاق الذي يتواجد فيه الأوزون في طبقة الستراتوسفير بطبقة الأوزون (بالإنجليزية: Ozone Layer)، والتي تحمي كوكب الأرض من الأشعة الشمسية فوق البنفسجية الضارّة - كما ذُكر سابقاً -، والتي يمكن أن تسبّب حروق شمسية وسرطانات جلدية.
