Z čeho byla vytvořena primitivní atmosféra Země?

Země se vytvořila přibližně před 4,5 miliardami let spolu s dalšími sedmi planetami ve sluneční soustavě. Jak se Země ochladila, byla vytvořena primitivní atmosféra odplyňováním raných sopek. Počáteční atmosféra neobsahovala žádný kyslík a byla by toxická pro lidské bytosti, stejně jako pro většinu dnešního života na Zemi.

Předpokládá se, že Země se formovala z plynu a prachu obíhajících kolem Slunce. Drtivá většina plynu by byla složena z lehčích prvků, jako je vodík a hélium. Raná Země měla v atmosféře velké množství vodíku a hélia, což by kvůli nízké hmotnosti těchto plynů pomalu uniklo do vesmíru. Vodík a hélium dnes tvoří méně než 1 procento zemské atmosféry.

Vodní pára byla produkována časnou sopečnou činností a také z vodonosných komet dopadajících na Zemi. Vodní pára zůstala v plynné formě, protože raná Země byla příliš horká na to, aby voda mohla existovat v kapalné formě. Oceány v tekuté vodě se objevily až přibližně miliardu let po vzniku Země.

Oxid uhličitý byl uvolněn sopkami na počátku Země a byl jednou z hlavních složek jeho atmosféry. Jak Země stárne, množství vulkanické aktivity klesalo a některé organismy začaly využívat oxid uhličitý ve fotosyntéze. To vedlo k trvalému poklesu hladiny oxidu uhličitého. Dnešní atmosféra se skládá pouze z 0,04 procenta oxidu uhličitého.

Sopky na počátku Země také produkovaly dusík, který se stal hlavní složkou atmosféry. Dusík je nezbytný pro vytváření stavebních kamenů života, jako jsou aminokyseliny. Dnes je dusík největší složkou zemské atmosféry a představuje přibližně 78 procent plynů.

V rané atmosféře nebyl kyslík, dokud jednoduché organismy nevyvinuly schopnost provádět fotosyntézu. Během tohoto procesu se sluneční světlo a oxid uhličitý používají k vytváření energie a uvolňování kyslíku jako vedlejšího produktu. Geochemické studie naznačují, že kyslík se stal součástí atmosféry přibližně 2 miliardy let po vzniku Země. Malá část atomů kyslíku vázaných k vytvoření ozonu - molekuly skládající se ze tří atomů kyslíku - v horní atmosféře. V současnosti tvoří kyslík přibližně 21 procent atmosférických plynů a je nezbytný pro život. Jednoduchý molekulární kyslík používá většina živých tvorů k vytváření energie. Ozonová vrstva hraje v dnešní atmosféře zásadní roli absorpcí škodlivého ultrafialového světla.