Inhoud
De aarde vormde ongeveer 4,5 miljard jaar geleden, samen met de andere zeven planeten in het zonnestelsel. Terwijl de aarde afkoelde, werd een primitieve atmosfeer gecreëerd door het uitgassen van vroege vulkanen. De vroege atmosfeer bevatte geen zuurstof en zou giftig zijn geweest voor de mens, evenals het meeste andere leven op aarde vandaag.
Waterstof en Helium
De aarde wordt verondersteld te zijn gevormd uit gas en stof die rond de zon cirkelen. Het overgrote deel van het gas zou zijn samengesteld uit de lichtere elementen, zoals waterstof en helium. De vroege aarde had een grote hoeveelheid waterstof en helium in de atmosfeer en dit zou langzaam in de ruimte zijn ontsnapt vanwege de lage massa van deze gassen. Tegenwoordig vormen waterstof en helium minder dan 1 procent van de aardatmosfeer.
Waterdamp
Waterdamp werd geproduceerd door vroege vulkanische activiteit, en ook door watervoerende kometen die de aarde beïnvloeden. De waterdamp bleef in de gasvorm, omdat de vroege aarde te heet was om water in vloeibare vorm te laten bestaan. Vloeibare oceanen verschenen pas ongeveer een miljard jaar nadat de aarde was gevormd.
Kooldioxide
Koolstofdioxide werd vrijgegeven door vulkanen op de vroege aarde en was een van de belangrijkste bestanddelen van zijn atmosfeer. Naarmate de aarde ouder werd, nam de hoeveelheid vulkanische activiteit af en sommige organismen begonnen kooldioxide te gebruiken bij de fotosynthese. Dit leidde tot een gestage daling van het kooldioxidegehalte. De atmosfeer van vandaag bestaat uit slechts 0,04 procent koolstofdioxide.
Stikstof
Vulkanen op de vroege aarde produceerden ook stikstof, dat een belangrijke component van de atmosfeer werd. Stikstof is essentieel voor het creëren van bouwstenen van het leven, zoals aminozuren. Tegenwoordig is stikstof het grootste bestanddeel van de aardatmosfeer en is het goed voor ongeveer 78 procent van de gassen.
Zuurstof
Er was geen zuurstof in de vroege atmosfeer totdat eenvoudige organismen het vermogen ontwikkelden om fotosynthese uit te voeren. Tijdens dit proces worden zonlicht en koolstofdioxide gebruikt om energie op te wekken, waarbij zuurstof als bijproduct vrijkomt. Geochemische studies suggereren dat zuurstof ongeveer 2 miljard jaar na de vorming van de aarde een onderdeel van de atmosfeer werd. Een klein deel van de zuurstofatomen gebonden om ozon te vormen - een molecuul bestaande uit drie zuurstofatomen - in de bovenste atmosfeer. Tegenwoordig is zuurstof goed voor ongeveer 21 procent van de atmosferische gassen en is essentieel voor het leven. Eenvoudige moleculaire zuurstof wordt door de meeste levende wezens gebruikt om energie te creëren. De ozonlaag speelt een essentiële rol door het absorberen van schadelijk ultraviolet licht in de atmosfeer van vandaag.