Земля утворилася приблизно 4,5 мільярда років тому разом з іншими сімома планетами Сонячної системи. Коли Земля охолоджувалась, первісна атмосфера створювалась в результаті вихлопних газів ранніх вулканів. Рання атмосфера не містила кисню і могла б бути токсичною для людей, як і для більшості інших сьогоднішніх життів на Землі.
Водень та гелій
Вважається, що Земля утворилася із газу та пилу, що обертаються навколо Сонця. Переважна більшість газу могла б складатися з більш легких елементів, таких як водень та гелій. Рання Земля мала велику кількість водню та гелію в атмосфері, і це повільно втекло б у космос через низьку масу цих газів. Сьогодні водень і гелій складають менше 1 відсотка атмосфери Землі.
Водяна пара
Водяна пара утворювалася внаслідок ранньої вулканічної діяльності, а також із водоносних комет, що впливали на землю. Водяна пара залишалася в газоподібній формі, оскільки рання Земля була занадто гарячою, щоб вода могла існувати у рідкій формі. Океани рідкої води з’явилися приблизно через мільярд років після утворення Землі.
Вуглекислий газ
Вуглекислий газ виділявся вулканами на ранній Землі і був однією з головних складових її атмосфери. У міру старіння Землі кількість вулканічної активності зменшувалась, і деякі організми почали використовувати вуглекислий газ при фотосинтезі. Це призвело до постійного зниження рівня вуглекислого газу. Сучасна атмосфера складається лише з 0,04 відсотка вуглекислого газу.
Азот
Вулкани на ранній Землі також виробляли азот, який став головним компонентом атмосфери. Азот необхідний для створення життєвих блоків, таких як амінокислоти. На сьогодні азот є найбільшою складовою атмосфери Землі, на нього припадає приблизно 78 відсотків газів.
Кисень
Кисню в ранній атмосфері не було, поки прості організми не розвинули здатність здійснювати фотосинтез. Під час цього процесу сонячне світло та вуглекислий газ використовуються для створення енергії, виділяючи кисень як побічний продукт. Геохімічні дослідження показують, що кисень став складовою атмосфери приблизно через 2 мільярди років після утворення Землі. Невелика частка атомів кисню зв’язана для утворення озону - молекули, що складається з трьох атомів кисню - у верхніх шарах атмосфери. Сьогодні на кисень припадає приблизно 21 відсоток атмосферних газів і є життєво важливим для життя. Простий молекулярний кисень використовується більшістю живих істот для створення енергії. Озоновий шар відіграє важливу роль, поглинаючи шкідливе ультрафіолетове світло в сучасній атмосфері.