Земля образовалась примерно 4,5 миллиарда лет назад вместе с другими семью планетами Солнечной системы. Когда Земля остыла, примитивная атмосфера была создана из-за выделения газа из ранних вулканов. Ранняя атмосфера не содержала кислорода и была бы токсичной для людей, а также для большинства других форм жизни на Земле сегодня.
Водород и гелий
Считается, что Земля образовалась из газа и пыли, вращающихся вокруг Солнца. Подавляющее большинство газа состояло бы из более легких элементов, таких как водород и гелий. На ранней Земле было большое количество водорода и гелия в атмосфере, и они медленно улетали бы в космос из-за малой массы этих газов. Сегодня водород и гелий составляют менее 1 процента атмосферы Земли.
Водяной пар
Водяной пар образовался в результате ранней вулканической активности, а также в результате ударов водоносных комет о землю. Водяной пар оставался в газообразной форме, поскольку ранняя Земля была слишком горячей, чтобы вода могла существовать в жидкой форме. Океаны с жидкой водой появились примерно через миллиард лет после образования Земли.
Углекислый газ
Углекислый газ выделялся вулканами на ранней Земле и был одним из основных компонентов ее атмосферы. По мере старения Земли количество вулканической активности уменьшалось, и некоторые организмы начали использовать углекислый газ в фотосинтезе. Это привело к неуклонному снижению уровня углекислого газа. Сегодняшняя атмосфера состоит всего на 0,04 процента углекислого газа.
Азот
Вулканы на ранней Земле также производили азот, который стал основным компонентом атмосферы. Азот необходим для создания строительных блоков жизни, таких как аминокислоты. Сегодня азот - самая большая составляющая атмосферы Земли, составляющая примерно 78 процентов газов.
Кислород
В ранней атмосфере не было кислорода, пока простые организмы не развили способность осуществлять фотосинтез. Во время этого процесса солнечный свет и углекислый газ используются для создания энергии, выделяя кислород в качестве побочного продукта. Геохимические исследования показывают, что кислород стал компонентом атмосферы примерно через 2 миллиарда лет после образования Земли. Небольшая часть атомов кислорода связана с образованием озона - молекулы, состоящей из трех атомов кислорода - в верхних слоях атмосферы. Сегодня кислород составляет примерно 21 процент атмосферных газов и необходим для жизни. Простой молекулярный кислород используется большинством живых существ для создания энергии. Озоновый слой играет важную роль, поглощая вредный ультрафиолетовый свет в сегодняшней атмосфере.