Uma teoria para a origem desta camada de ozono foi proposta em 1930 por um cientista britânico, Sydney Chapman, e é conhecida como o mecanismo Chapman. A base é que a luz ultravioleta rompe a ligação entre dois átomos de oxigénio em oxigénio molecular a grande altitude. Os átomos de oxigénio únicos altamente reactivos atacam o oxigénio molecular que está em contacto com um terceiro agente não reactivo. Contudo, o ozono é instável e reverterá para o oxigénio através de um processo inverso. Assim, a camada de ozono é o resultado de um equilíbrio entre a divisão, a formação do ozono, e a sua decomposição de volta ao oxigénio.
Isto implica que a camada de ozono se constrói gradualmente a par com o aumento da concentração de oxigénio na atmosfera quando as plantas aparecem e a fotossíntese se inicia.
A hipótese Chapman foi reexaminada nos anos 80 como resultado da pressão política para reduzir a produção de CFC. Algumas pessoas argumentam que a hipótese Chapman tem falhas de uma forma que Chapman não poderia ter conhecido em 1930, uma vez que os cálculos mecânicos quânticos não tinham sido suficientemente desenvolvidos. A falha é que a energia num quantum ultra-violeta é insuficiente para quebrar a ligação, pelo menos no mecanismo tal como aceite. Esta questão tornou-se importante porque algumas pessoas acreditam que os CFC interferem com o Mecanismo Chapman e podem causar uma redução na concentração de ozono. A posição actual não é clara.
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