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Le atmosfere planetarie hanno avuto origine dai gas presenti durante la nascita del sistema solare. I gas leggeri, come l'idrogeno e l'elio, sono in gran parte fuoriusciti dai pianeti più piccoli, mentre i gas più pesanti hanno contribuito alle moderne atmosfere di Mercurio, Venere, Terra e Marte attraverso un processo noto come degassamento.
Circa 5 miliardi di anni fa, il Sole e i pianeti si condensarono da una nube di gas e polvere – la nebulosa solare – ricca di idrogeno ed elio. I giganti gassosi catturarono questi gas leggeri, ma i pianeti interni erano troppo piccoli per trattenerli. Secondo la Vanderbilt University, le loro atmosfere primordiali erano sottili rispetto a quelle attuali.
La Penn State University spiega che i primi pianeti iniziarono come masse in accrescimento. L'energia derivante da miliardi di collisioni li ha tenuti fusi; ci sono voluti diversi milioni di anni perché le loro superfici si raffreddassero e formassero una crosta solida. Successivamente, il degassamento vulcanico ha rilasciato CO₂, Ar e N₂, creando le atmosfere secondarie che osserviamo oggi. La gravità più forte dei pianeti terrestri più grandi ha trattenuto la maggior parte di questi gas più pesanti.
L’atmosfera primordiale della Terra era dominata dalla CO₂, un modello condiviso con Venere. La vita sulla Terra, tuttavia, ha trasformato la maggior parte di quella CO₂ in O₂ attraverso la fotosintesi, mentre Venere, priva di vita, rimane ricca di CO₂, provocando un effetto serra fuori controllo che può sciogliere il piombo. Oggi, i vulcani della Terra emettono oltre 130 milioni di tonnellate di CO₂ all'anno, una frazione relativamente piccola della CO₂ atmosferica del pianeta.
Marte ha una pressione superficiale pari a circa lo 0,6% di quella terrestre, una conseguenza della sua debole gravità. La sua atmosfera è composta per il 95% da CO₂ e per il 2,7% da N₂, molto simile nella composizione a quella di Venere per il 96% di CO₂ e il 3,5% di N₂, sebbene la sua densità sia molto inferiore.
Il degassamento di Mercurio probabilmente è avvenuto all’inizio della sua storia, ma il pianeta ora non possiede quasi più atmosfera. La sua pressione superficiale è un vuoto spinto, che riflette la sua incapacità di trattenere i gas atmosferici a causa delle sue piccole dimensioni e della debole gravità.
