Атмосфера всех планет образовалась из газов, присутствовавших при формировании Солнечной системы. Некоторые из этих газов очень легкие, и большая часть их объема, присутствовавшего на меньших планетах, улетела в космос. Современные атмосферы планет земной группы - Меркурия, Венеры, Земли и Марса - возникли в результате процесса, называемого дегазированием. После образования планет из их недр медленно выходили газы.
Солнечная туманность и примитивная атмосфера
Около 5 миллиардов лет назад Солнце и планеты, образовавшиеся из газового и пылевого кармана, астрономы называли солнечной туманностью; основная масса его материала состояла из водорода и гелия с небольшим процентом других элементов. Большие планеты, которые в конечном итоге стали газовыми гигантами - Уран, Нептун, Сатурн и Юпитер - обладают достаточно сильной гравитацией, чтобы захватывать и удерживать водород и гелий, самые легкие газы. Однако внутренние планеты были слишком малы, чтобы удерживать сколько-нибудь значительного количества этих газов; согласно университету Вандербильта, их примитивная атмосфера была очень тонкой по сравнению с тем, что у них есть сейчас.
Газовыделение и вторичная атмосфера
По данным Государственного университета Пенсильвании, планеты возникли как маленькие капли материала, которые накапливались под действием силы взаимного гравитационного притяжения. Энергия миллиардов столкновений поддерживала ранние планеты горячими и почти жидкими. Прошло несколько миллионов лет, прежде чем их поверхности остыли достаточно, чтобы сформировать твердую корку. После своего образования планеты земной группы выделяли такие газы, как углекислый газ, аргон и другие газы. азота в результате извержений вулканов, которые были гораздо более распространены в течение первых нескольких миллионов годы. Гравитация более крупных планет земной группы достаточно сильна, чтобы удерживать большую часть этих более тяжелых газов. Постепенно у планет образовалась вторичная атмосфера.
Земля и Венера
Считается, что в ранней атмосфере Земли был большой процент углекислого газа; это верно и для Венеры. Однако на Земле растения и фотосинтез преобразовали почти весь СО2 в атмосфере в кислород. Поскольку на Венере нет жизни, ее атмосфера почти полностью осталась CO2, вызывая сильный парниковый эффект и сохраняя поверхность планеты достаточно горячей, чтобы плавить свинец. Хотя вулканы на Земле продолжают выделять более 130 миллионов тонн углекислого газа ежегодно, их вклад в атмосферный СО2 сравнительно невелик.
Марс газы
Атмосфера на Марсе очень тонкая по сравнению с Землей и Венерой; его газы просочились в космос из-за слабой гравитации планеты, в результате чего давление на ее поверхность составляет около 0,6 процента от земного. Несмотря на это различие, химический состав марсианской атмосферы похож на Венеру: это 95 процентов CO2 и 2,7 процента азота по сравнению с 96 процентами и 3,5 процентами Венеры.
Вакуум Меркурия
Хотя Меркурий, вероятно, пережил период дегазации в начале своей истории, в настоящее время у него очень мало атмосферы; Фактически, его поверхностное давление представляет собой очень жесткий вакуум. Как самая маленькая из планет земной группы, она слабо удерживает атмосферные газы любого типа.