Atmosfera, którą dzisiaj cieszymy się, jest diametralnie różna od atmosfery, która ukształtowała się z Ziemią miliardy lat temu. A jednak wczesna atmosfera ziemska w jakiś sposób przekształciła się w atmosferę dającą życie, którą cieszymy się dzisiaj.
Ziemia uformowała się ze Słońcem 4,6 miliarda lat temu. W tym momencie była to tylko stopiona kula skały otoczona atmosferą wodoru i helu. Ponieważ Ziemia nie miała jeszcze pola magnetycznego, aby ją chronić, intensywny wiatr słoneczny z młodego Słońca zdmuchnął tę wczesną atmosferę.
Gdy Ziemia ochłodziła się wystarczająco, aby utworzyć stałą skorupę (4,4 miliarda lat temu), została pokryta aktywnymi wulkanami. Wulkany te wyrzucały gazy, takie jak para wodna, dwutlenek węgla i amoniak. Ta wczesna toksyczna atmosfera nie przypominała atmosfery, którą mamy dzisiaj.
Światło słoneczne zniszczyło cząsteczki amoniaku uwalniane przez wulkany, uwalniając azot do atmosfery. Przez miliardy lat ilość azotu narastała do poziomów, które widzimy dzisiaj.
Chociaż życie powstało zaledwie kilkaset milionów lat później, dopiero ewolucja bakterii 3,3 miliarda lat temu naprawdę zmieniła wczesną atmosferę ziemską w atmosferę, którą znamy dzisiaj. W okresie od 2,7 do 2,2 miliarda lat temu te wczesne bakterie - zwane cyjanobakteriami - wykorzystywały energię słoneczną do fotosyntezy i uwalniają tlen jako produkt uboczny. Zsekwencjonowali także dwutlenek węgla w cząsteczkach organicznych.
W ciągu zaledwie kilkuset milionów lat bakterie te całkowicie zmieniły skład atmosfery ziemskiej, doprowadzając nas do obecnej mieszanki 21% tlenu i 78% azotu.
Napisaliśmy wiele artykułów o Earth for Space Magazine. Oto artykuł o tym, jak wczesna atmosfera ziemska bardzo różniła się od tej, którą widzimy dzisiaj, oraz inny, który opisuje, w jaki sposób atmosfera Tytana jest prawdopodobnie podobna do wczesnej atmosfery ziemskiej.
Chcesz więcej zasobów na Ziemi? Oto link do strony NASA Human Spaceflight, a tutaj Visible Earth NASA.
Nagraliśmy również odcinek Astronomy Cast about Earth, w ramach naszej wycieczki po Układzie Słonecznym - Episode 51: Earth.
