Атмосферата, на която се наслаждаваме днес, е коренно различна от атмосферата, която се е образувала с Земята преди милиарди години. И все пак, ранната атмосфера на Земята някак се трансформира в атмосферата, даваща живот, на която се наслаждаваме днес.
Земята се е образувала със Слънцето преди 4,6 милиарда години. В този момент това не беше нищо повече от разтопена скала, обградена от атмосфера на водород и хелий. Тъй като Земята все още нямаше магнитно поле, за да я защити, интензивният слънчев вятър от младото Слънце издуха тази ранна атмосфера далеч.
Докато Земята се охлади достатъчно, за да образува твърда кора (преди 4.4 милиарда години), тя беше покрита с активни вулкани. Тези вулкани отделят газове, като водна пара, въглероден диоксид и амоняк. Тази ранно токсична атмосфера не беше нищо подобно на атмосферата, която имаме днес.
Светлината от Слънцето разгражда молекулите на амоняка, освободени от вулкани, отделяйки азот в атмосферата. През милиарди години количеството азот, натрупано до нивата, които виждаме днес.
Въпреки че животът се е образувал само няколкостотин милиона години по-късно, еволюцията на бактериите преди 3.3 милиарда години наистина е променила ранната земна атмосфера в тази, която познаваме днес. През периода преди 2,7 до 2,2 милиарда години тези ранни бактерии - известни като цианобактерии - използват енергия от Слънцето за фотосинтеза и отделят кислород като страничен продукт. Те също отделят въглероден диоксид в органичните молекули.
Само за няколкостотин милиона години тази бактерия промени изцяло състава на земната атмосфера, като ни доведе до сегашната ни смес от 21% кислород и 78% азот.
Написахме много статии за сп. „Земята за космоса“. Ето една статия за това как ранната атмосфера на Земята е много различна от тази, която виждаме днес, и друга, която описва как атмосферата на Титан вероятно е подобна на ранната атмосфера на Земята.
Искате повече ресурси на Земята? Ето връзка към страницата на НАСА за човешки космически полет и ето видимата Земя на НАСА.
Записахме и епизод от Astronomy Cast about Earth, като част от нашата обиколка през Слънчевата система - Епизод 51: Земя.