Gli scienziati che studiano l'origine della vita sono interessati alla composizione dell'atmosfera precoce della Terra, perché la sua chimica potrebbe aver giocato un ruolo importante nello sviluppo della vita. Sfortunatamente, capire quali gas erano presenti non è un compito facile. Gli scienziati devono fare inferenze, studiare le caratteristiche geologiche della Terra e decidere che cosa questi indizi possano dire loro sull'atmosfera precoce del nostro pianeta.

Formazione

Come gli altri pianeti del sistema solare interno, la Terra si è formata attraverso un processo di accrescimento - collisione di rocce e particelle di polvere, che gradualmente formarono un oggetto sempre più grande. Questi impatti hanno generato molto calore, quindi la prima Terra sarebbe stata un luogo caldo e desolato. Si pensa che il vapore acqueo abbia formato un'atmosfera di vapore, e le rocce ricche di ferro in entrata che si scontrano con la Terra avrebbero reagito con alcune di queste acque per dare origine al gas idrogeno.

Perdita di idrogeno

Sebbene la prima atmosfera terrestre contenesse idrogeno, vapore acqueo ed elio, è cambiata rapidamente. L'idrogeno e l'elio sono gas molto leggeri, così leggeri che la gravità della Terra è troppo debole per trattenerli. La maggior parte dell'idrogeno e dell'elio dell'atmosfera iniziale è sfuggito nello spazio. Mentre la Terra si raffreddava gradualmente, il vapore acqueo si condensava e cadeva la pioggia.

Mentre la Terra perdeva idrogeno ed elio nello spazio, i gas che scappavano dai vulcani divennero presto una fonte chiave dell'atmosfera terrestre. Come i vulcani di oggi, queste eruzioni probabilmente emettevano acqua, CO2, anidride solforosa, monossido di carbonio, cloro, azoto, idrogeno, ammoniaca e metano. Ma, mentre la Terra continuava a raffreddarsi, il vapore acqueo di questa prima atmosfera cadeva sotto forma di pioggia e cominciava a formare i primi oceani.

Faint Young Sun

La prima atmosfera della Terra era ricca di gas serra come CO2 . Ciò era importante perché il sole era più debole nella sua storia iniziale e la quantità di energia ricevuta dalla Terra dal sole era inferiore a quella che è oggi. Senza questi gas serra, la Terra di raffreddamento sarebbe diventata presto troppo fredda per sostenere l'acqua liquida, una seria barriera alla formazione della vita così come la conosciamo. I primi batteri avrebbero anche prodotto quantità significative di metano, un altro potente gas serra, che avrebbe migliorato l'effetto dei gas serra.