Atmosfer semua planet berasal dari gas yang ada saat tata surya pertama kali terbentuk. Beberapa dari gas-gas ini sangat ringan, dan sebagian besar volumenya yang ada di planet-planet yang lebih kecil lolos ke luar angkasa. Atmosfer planet terestrial saat ini - Merkurius, Venus, Bumi dan Mars - muncul melalui proses yang disebut outgassing. Setelah planet terbentuk, gas perlahan keluar dari interiornya.
Nebula Matahari dan Atmosfer Primitif
Sekitar 5 miliar tahun yang lalu, matahari dan planet-planet terbentuk dari kantong gas dan debu yang disebut astronom sebagai nebula surya; sebagian besar bahannya terdiri dari hidrogen dan helium dengan persentase kecil dari unsur-unsur lain. Planet-planet besar yang akhirnya menjadi raksasa gas -- Uranus, Neptunus, Saturnus, dan Jupiter -- memiliki gravitasi yang cukup kuat untuk menangkap dan menahan hidrogen dan helium, gas paling ringan. Planet-planet dalam, bagaimanapun, terlalu kecil untuk menampung sejumlah besar gas-gas ini; menurut Universitas Vanderbilt, atmosfer primitif mereka sangat tipis dibandingkan dengan apa yang mereka miliki saat ini.
Outgassing dan Atmosfer Sekunder
Menurut Penn State University, planet-planet dimulai sebagai gumpalan kecil materi yang terakumulasi di bawah gaya tarik gravitasi timbal balik. Energi dari miliaran tumbukan membuat planet-planet awal tetap panas dan hampir cair. Beberapa juta tahun berlalu sebelum permukaannya cukup dingin untuk membentuk kerak padat. Setelah pembentukannya, planet-planet terestrial melepaskan gas seperti karbon dioksida, argon dan nitrogen melalui letusan gunung berapi yang jauh lebih umum selama beberapa juta pertama mereka tahun. Gravitasi planet terestrial yang lebih besar cukup kuat untuk menahan sebagian besar gas yang lebih berat ini. Secara bertahap, planet-planet membangun atmosfer sekunder.
Bumi dan Venus
Atmosfer awal Bumi diyakini memiliki persentase karbon dioksida yang besar; ini juga berlaku untuk Venus. Di Bumi, bagaimanapun, kehidupan tanaman dan fotosintesis mengubah hampir semua CO2 di atmosfer menjadi oksigen. Karena Venus tidak memiliki kehidupan yang diketahui, atmosfernya hampir sepenuhnya mengandung CO2, menghasilkan efek rumah kaca yang kuat dan menjaga permukaan planet cukup panas untuk melelehkan timah. Meskipun gunung berapi di Bumi terus mengeluarkan lebih dari 130 juta ton karbon dioksida setiap tahun, kontribusinya terhadap CO2 atmosfer relatif kecil.
Gas Mars
Atmosfer di Mars sangat tipis dibandingkan dengan Bumi dan Venus; gas-gasnya telah bocor ke luar angkasa karena gravitasi planet yang lemah, memberinya tekanan permukaan sekitar 0,6 persen dari Bumi. Terlepas dari perbedaan ini, susunan kimiawi atmosfer Mars mirip dengan Venus: Ini adalah 95 persen CO2 dan 2,7 persen nitrogen dibandingkan dengan 96 persen dan 3,5 persen untuk Venus.
Vakum Merkurius
Meskipun Merkurius kemungkinan mengalami periode pelepasan gas di awal sejarahnya, ia memiliki atmosfer yang sangat sedikit saat ini; pada kenyataannya, tekanan permukaannya adalah ruang hampa yang sangat keras. Sebagai planet terestrial terkecil, cengkeramannya pada gas atmosfer dalam bentuk apa pun lemah.