Atmosferen rond planeten bevatten mengsels van verschillende gassen. De atmosfeer van de aarde maakt leven mogelijk omdat het levensvormen beschermt tegen de straling van de zon, water creëert en de temperatuur regelt. Dikke en dunne atmosferen worden onderscheiden door het type aanwezige gassen, hoogte en zwaartekracht. De aarde heeft een relatief dunne atmosfeer, maar het is zwaartekracht is genoeg om stikstof en vooral zuurstof in de atmosfeer te houden om het leven te ondersteunen.
Sfeer en zwaartekracht
Over het algemeen geldt dat hoe zwakker de aantrekkingskracht van een planeet, hoe dunner de atmosfeer zal zijn. Een planeet met een zwakke zwaartekracht heeft de neiging om minder massa te hebben en meer atmosfeer in de ruimte te laten ontsnappen. Dus de dikte of dunheid van de atmosfeer hangt af van de sterkte of zwakte van de zwaartekracht. De zwaartekracht op Jupiter is bijvoorbeeld 318 keer groter dan die van de aarde, en dus is de atmosfeer van Jupiter veel dikker dan die van de aarde. De zwaartekracht wordt zwakker naarmate het verder van een planeet verwijderd is, dus de atmosfeer zal dichter bij het oppervlak dikker zijn.
Sfeer en temperatuur
Temperatuur speelt een sleutelrol bij het bepalen van de dikte van een atmosfeer. Hoge temperaturen zullen vaak een dunnere atmosfeer veroorzaken, omdat warme luchtmoleculen sneller zullen bewegen en een ontsnappingssnelheid in de ruimte zullen bereiken. Op aarde nemen de temperaturen af met de hoogte in de troposfeer, het laagste niveau van de atmosfeer, terwijl de warmere moleculen ontsnappen naar de bovenste atmosfeer. De temperaturen stabiliseren zich echter op hogere atmosferische niveaus, zoals in de stratosfeer.
Atmosferische dichtheid
Vijfenzeventig procent van de massa van de aardatmosfeer bevindt zich in de troposfeer en daarom wordt de troposfeer 'dik' genoemd, terwijl hogere lagen 'dun' worden genoemd. Atmosferen worden aangeduid als dik of dun, afhankelijk van de planetaire massa, gasdichtheid en het type gassen dat aanwezig is, niet alleen de totale diepte van de atmosfeer. Hoe dichter de gassen zijn, hoe "dikker" de atmosfeer.
Dikke sferen
Het type aanwezige gassen is net zo kritisch voor de dichtheid als hoogte en zwaartekracht, en ze zijn allemaal met elkaar verbonden. Bepaalde atmosferische gassen zullen een dikke atmosfeer creëren. Atmosferen met een overvloed aan waterstof zijn bijvoorbeeld meestal dikker omdat gassen zich zullen combineren met waterstof voor een grotere massa. Sommige planeten, zoals Venus, hebben een zeer dikke atmosfeer die grotendeels bestaat uit koolstofdioxide en kunnen geen leven ondersteunen. De buitenste planeten zoals:
- waterstof
- helium
- methaan
- ammoniak
Dunne sferen
De atmosfeer van de aarde wordt als relatief dun beschouwd en wordt dunner verder weg van het oppervlak van de planeet. Dunne atmosferen worden gekenmerkt door hun relatieve gebrek aan waterstof. Negenennegentig procent van de atmosfeer van de aarde bestaat uit levensondersteunende zuurstof en stikstof, en 98 procent van deze gassen bevindt zich in de lagere 30 kilometer (19 mijl) van de atmosfeer als gevolg van zwaartekracht. Een ander hemellichaam, Europa, een maan van Jupiter, heeft eveneens een dunne atmosfeer met veel zuurstof, en sommigen geloven dat leven op deze maan mogelijk is. Mars heeft ook een dunne atmosfeer met weinig massa, 100 keer dunner dan die van de aarde. De atmosfeer van Mars bestaat voornamelijk uit koolstofdioxide en is niet bevorderlijk voor het leven.