Atmosfærer rundt planeter inneholder blandinger av forskjellige gasser. Jordens atmosfære gjør livet mulig fordi det beskytter livsformer fra solens stråling, skaper vann og regulerer temperaturen. Tykk og tynn atmosfære kjennetegnes av typen gasser som er tilstede, høyde og tyngdekraft. Jorden har en relativt tynn atmosfære, men dens tyngdekraft er nok til å holde nitrogen og spesielt oksygen i atmosfæren for å støtte livet.
Atmosfære og tyngdekraft
Generelt, jo svakere tyngdekraften til en planet er, jo tynnere vil atmosfæren være. En planet med svak tyngdekraft har en tendens til å ha mindre masse og la mer atmosfære rømme ut i rommet. Tykkelsen eller tynnheten til atmosfæren avhenger således av tyngdekraftens styrke eller svakhet. For eksempel er tyngdekraften på Jupiter 318 ganger større enn jorden, og dermed er Jupiters atmosfære mye tykkere enn jordens. Tyngdekraften blir svakere jo lenger borte den er fra en planet, så atmosfæren blir tykkere nær overflaten.
Atmosfære og temperatur
Temperatur spiller en nøkkelrolle for å bestemme tykkelsen på en atmosfære. Varme temperaturer vil ofte føre til en tynnere atmosfære ettersom varme luftmolekyler beveger seg raskere og når en rømningshastighet ut i rommet. På jorden synker temperaturene med høyde innenfor troposfæren, det laveste nivået av atmosfæren, ettersom de varmere molekylene rømmer ut i den øvre atmosfæren. Temperaturene stabiliserer seg imidlertid på høyere atmosfæriske nivåer som i stratosfæren.
Atmosfærisk tetthet
Syttifem prosent av massen av jordens atmosfære er i troposfæren, og dermed blir troposfæren referert til som "tykk" mens høyere lag kalles "tynn". Atmosfærer betegnes som tykk eller tynn avhengig av planetmasse, gasstetthet og typen gasser som er tilstede, ikke bare den totale dybden av atmosfæren. Jo tettere gassene er, jo mer "tykk" er atmosfæren.
Tykke atmosfærer
Tilstedeværende gasser er like kritiske for tetthet som høyde og tyngdekraft, og alle er innbyrdes forbundne. Visse atmosfæriske gasser vil skape tykke atmosfærer. For eksempel har atmosfærer med rikelig med hydrogen en tendens til å være tykkere ettersom gasser vil kombinere med hydrogen for større masse. Noen planeter, som Venus, har veldig tykke atmosfærer som i stor grad er sammensatt av karbondioksid og kan ikke støtte livet. De ytre planetene som:
- hydrogen
- helium
- metan
- ammoniakk
Tynne atmosfærer
Jordens atmosfære regnes som relativt tynn, og den blir tynnere lenger bort fra planetens overflate. Tynne atmosfærer er preget av deres relative mangel på hydrogen. Nitti prosent av jordens atmosfære består av livsstøttende oksygen og nitrogen, og 98 prosent av disse gassene er i de nedre 30 kilometer (19 miles) av atmosfæren pga tyngdekraften. En annen himmellegeme, Europa, en måne av Jupiter, har også en tynn atmosfære med rikelig oksygen, og noen mener at livet er mulig på denne månen. Mars har også en tynn atmosfære med liten masse, 100 ganger tynnere enn jordens. Mars atmosfære består for det meste av karbondioksid og er ikke befordrende for livet.