Les atmosphères entourant les planètes contiennent des mélanges de différents gaz. L'atmosphère terrestre rend la vie possible car elle protège les formes de vie du rayonnement solaire, crée de l'eau et régule la température. Les atmosphères épaisses et minces se distinguent par le type de gaz présents, l'altitude et la gravité. La Terre a une atmosphère relativement mince, mais son attraction gravitationnelle est suffisant pour garder l'azote et surtout l'oxygène dans son atmosphère pour soutenir la vie.
Atmosphère et gravité
En général, plus l'attraction gravitationnelle d'une planète est faible, plus l'atmosphère sera fine. Une planète à faible gravité aura tendance à avoir moins de masse et à permettre à plus d'atmosphère de s'échapper dans l'espace. Ainsi, l'épaisseur ou la minceur de l'atmosphère dépend de la force ou de la faiblesse de la gravité. Par exemple, la gravité sur Jupiter est 318 fois supérieure à celle de la Terre, et donc l'atmosphère de Jupiter est beaucoup plus épaisse que celle de la Terre. La gravité s'affaiblit à mesure qu'elle s'éloigne d'une planète, de sorte que l'atmosphère sera plus épaisse près de la surface.
Atmosphère et température
La température joue un rôle clé dans la détermination de l'épaisseur d'une atmosphère. Les températures chaudes causeront souvent une atmosphère plus mince car les molécules d'air chaud se déplaceront plus rapidement et atteindront une vitesse de fuite dans l'espace. Sur Terre, les températures diminuent avec l'élévation dans la troposphère, le niveau le plus bas de l'atmosphère, alors que les molécules les plus chaudes s'échappent dans la haute atmosphère. Les températures, cependant, se stabilisent à des niveaux atmosphériques plus élevés, comme dans la stratosphère.
Densité atmosphérique
Soixante-quinze pour cent de la masse de l'atmosphère terrestre se trouve dans la troposphère, et donc la troposphère est appelée « épaisse » tandis que les couches supérieures sont appelées « minces ». Les atmosphères sont désignées comme épaisses ou minces en fonction de la masse planétaire, de la densité des gaz et du type de gaz présents, pas simplement de la profondeur totale de l'atmosphère. Plus les gaz sont denses, plus l'atmosphère est « épaisse ».
Atmosphères épaisses
Le type de gaz présents est aussi critique pour la densité que l'altitude et la gravité, et tous sont interdépendants. Certains gaz atmosphériques créeront des atmosphères épaisses. Par exemple, les atmosphères riches en hydrogène ont tendance à être plus épaisses car les gaz se combinent avec l'hydrogène pour une masse plus importante. Certaines planètes, comme Vénus, ont des atmosphères très épaisses composées en grande partie de dioxyde de carbone et ne peuvent pas supporter la vie. Les planètes extérieures telles que:
- hydrogène
- hélium
- méthane
- ammoniac
Atmosphères fines
L'atmosphère terrestre est considérée comme relativement mince, et elle s'amincit en s'éloignant de la surface de la planète. Les atmosphères minces sont caractérisées par leur manque relatif d'hydrogène. Quatre-vingt-dix-neuf pour cent de l'atmosphère terrestre est composée d'oxygène et d'azote essentiels à la vie, et 98 pour cent de ces gaz se trouvent dans les 30 kilomètres inférieurs (19 miles) de l'atmosphère en raison de la gravité. Un autre corps céleste, Europe, une lune de Jupiter, a également une atmosphère mince avec de l'oxygène abondant, et certains pensent que la vie est possible sur cette lune. Mars a également une atmosphère mince avec peu de masse, 100 fois plus mince que celle de la Terre. L'atmosphère de Mars se compose principalement de dioxyde de carbone et n'est pas propice à la vie.