Forskare som studerar livets ursprung är intresserade av jordens tidiga atmosfär, eftersom dess kemi kan ha spelat en viktig roll i utvecklingen av livet. Tyvärr är det inte en lätt uppgift att bestämma vilka gaser som var närvarande. Forskare måste göra slutsatser, studera jordens geologiska egenskaper och bestämma vad dessa ledtrådar kan berätta om vår planets tidiga atmosfär.

Formation

Precis som de andra planetarna i det inre solsystemet bildade jorden genom en process av accretion - kollision av stenar och dammpartiklar, som gradvis bildade ett större och större föremål. Dessa effekter genererade mycket värme, så tidigt skulle jorden ha varit en het och ödslig plats. Vattenånga antas ha bildat en ångatmosfär, och inkommande järnrika stenar som kolliderar med jorden skulle ha reagerat med något av detta vatten för att ge upphov till vätegas.

Vattenförlust

Även om jordens första atmosfär innehöll väte, vattenånga och helium, förändrades det snabbt. Väte och helium är mycket lätta gaser, så lätta att jordens gravitation är för svag för att hålla dem. Största delen av väte och helium i den tidiga atmosfären flydde in i rymden. När jorden gradvis kyldes, sjönk vattendampen och regnet.

Utgasning

När jorden förlorade sin väte och helium i rymden, blev gaser som flyr från vulkaner snart en viktig källa till jordens atmosfär. I likhet med vulkaner idag utbröt dessa utbrott vatten, koldioxid, svaveldioxid, kolmonoxid, klor, kväve, väte, ammoniak och metan. Men när jorden fortsatte att svalna, föll vattenånga från den här tidiga atmosfären som regn och började bilda de första oceanerna.

Svag ung sön

Jordens första atmosfär var rik på växthusgaser som CO2 . Detta var viktigt eftersom solen var svagare i sin tidiga historia, och den mängd energi som jorden fick från solen var mindre än vad den är idag. Utan dessa växthusgaser skulle kylningsjorden snart bli för kall för att stödja flytande vatten, ett allvarligt hinder för livsformationen som vi känner till. Tidiga bakterier kunde också ha producerat betydande mängder metan, en annan potent växthusgas, vilket skulle ha förbättrat växthusgaseffekten.