რისგან შეიქმნა დედამიწის პრიმიტიული ატმოსფერო?

დედამიწა ჩამოყალიბდა დაახლოებით 4,5 მილიარდი წლის წინ, მზის სისტემის სხვა შვიდი პლანეტასთან ერთად. დედამიწის გაცივებისთანავე, პრიმიტიული ატმოსფერო შეიქმნა ადრეული ვულკანების გაზიდან გამომდინარე. ადრეული ატმოსფერო არ შეიცავს ჟანგბადს და ტოქსიკური იქნებოდა ადამიანისთვის, ისევე როგორც დედამიწაზე სხვა დანარჩენი სიცოცხლისთვის.

ითვლება, რომ დედამიწა გაზისა და მტვრისგან მზის გარშემო ბრუნავს. გაზის აბსოლუტური უმრავლესობა იქნებოდა უფრო მსუბუქი ელემენტებისგან, როგორიცაა წყალბადის და ჰელიუმისგან. ადრეულ დედამიწას დიდი რაოდენობით ჰქონდა წყალბადის და ჰელიუმის ატმოსფერო და ეს ნელა გაიქცეოდა კოსმოსში ამ გაზების მცირე მასის გამო. დღეს წყალბადის და ჰელიუმის შემადგენლობაში შედის დედამიწის ატმოსფეროს 1 პროცენტზე ნაკლები.

წყლის ორთქლი წარმოიქმნა ადრეული ვულკანური აქტივობით და ასევე წყლის გადამტანი კომეტებიდან, რომლებიც გავლენას ახდენენ დედამიწაზე. წყლის ორთქლი აირისებრ ფორმაში დარჩა, რადგან ადრეული დედამიწა ძალიან ცხელი იყო წყლის თხევადი სახით არსებობისთვის. თხევადი წყლის ოკეანეები დედამიწის ჩამოყალიბებიდან დაახლოებით მილიარდი წლის შემდეგ არ გაჩნდა.

ნახშირორჟანგი ვულკანებმა გაათავისუფლეს ადრეულ დედამიწაზე და მისი ატმოსფეროს ერთ-ერთი მთავარი შემადგენელი ნაწილი იყო. დედამიწის ასაკთან ერთად ვულკანური აქტივობის რაოდენობა შემცირდა და ზოგიერთმა ორგანიზმმა ნახშირორჟანგის გამოყენება დაიწყო ფოტოსინთეზში. ამან გამოიწვია ნახშირორჟანგის დონის მუდმივი შემცირება. დღევანდელი ატმოსფერო მხოლოდ 0,04 პროცენტით ნახშირორჟანგისგან შედგება.

ადრეულ დედამიწაზე მდებარე ვულკანებმა ასევე წარმოქმნეს აზოტი, რომელიც ატმოსფეროს ძირითადი კომპონენტი გახდა. აზოტი აუცილებელია სიცოცხლის სამშენებლო მასალების შესაქმნელად, მაგალითად, ამინომჟავები. დღეს აზოტი არის დედამიწის ატმოსფეროს უდიდესი შემადგენელი ნაწილი, გაზების დაახლოებით 78 პროცენტი.

ადრეულ ატმოსფეროში ჟანგბადი არ არსებობდა, სანამ უბრალო ორგანიზმებმა არ განავითარეს ფოტოსინთეზის შესაძლებლობა. ამ პროცესის განმავლობაში გამოიყენება მზის სხივი და ნახშირორჟანგი ენერგიის შექმნის მიზნით, გამოიყოფა ჟანგბადი, როგორც სუბპროდუქტი. გეოქიმიური კვლევების თანახმად, ჟანგბადი გახდა ატმოსფეროს კომპონენტი დედამიწის ჩამოყალიბებიდან დაახლოებით 2 მილიარდი წლის შემდეგ. ჟანგბადის ატომების მცირე ნაწილი გაერთიანებულია ოზონის შესაქმნელად - ჟანგბადის სამი ატომისგან შემდგარი მოლეკულა - ზედა ატმოსფეროში. დღეს ჟანგბადი ატმოსფერული აირების დაახლოებით 21 პროცენტს შეადგენს და აუცილებელია სიცოცხლისთვის. უბრალო მოლეკულურ ჟანგბადს ცოცხალი არსებების უმეტესობა იყენებს ენერგიის შექმნის მიზნით. ოზონის შრე მნიშვნელოვან როლს ასრულებს დღევანდელ ატმოსფეროში მავნე ულტრაიისფერი სინათლის შთანთქვით.