Quelle est l'histoire de l'atmosphère terrestre?

La Terre a eu trois atmosphères, chacune différentes en composition chimique.La première des atmosphères terrestres, formées lorsque la planète était encore très jeune, était principalement de l'hydrogène et de l'hélium.Cette atmosphère a environ 4,57 milliards d'années et a été de courte durée - la chaleur de la croûte foncière et le vent solaire a dissipé cette couche.L'hydrogène et l'hélium ne sont pas assez lourds pour constituer une atmosphère stable à moins que la planète ne soit très massive - ces éléments sont plus susceptibles de gagner une vitesse d'échappement pendant les fluctuations thermiques aléatoires.Cela fait partie de la raison pour laquelle l'hydrogène et l'hélium sont très rares dans l'atmosphère terrestre aujourd'hui.

Il y a environ 4,4 milliards d'années, la croûte s'est solidifiée et de nombreux volcans formés, éjectant de la vapeur, du dioxyde de carbone et de l'ammoniac dans le ciel.Au fil du temps, la densité de ces gaz volcaniques est devenue suffisante pour former une deuxième atmosphère terrestre, principalement de dioxyde de carbone et de vapeur d'eau.Un peu d'azote était présent, mais à peine n'importe quel oxygène libre.Ceci est similaire à l'atmosphère présente de Vénus, qui est de 96,5% de dioxyde de carbone et de 3,5% d'azote.L'atmosphère de la Terre à ce stade avait autre chose en commun avec Vénus - c'était environ 100 fois plus dense qu'aujourd'hui.La pression à la surface aurait été similaire à la pression inférieure à 1 km (0,62 mi) d'eau.

L'atmosphère terrestre a lentement commencé à rarifier lorsque le dioxyde de carbone a été dissous dans les océans et précipité sous forme de carbonates.Cela a enduit une grande partie de la terre dans une couche de carbone et a préparé le terrain pour le début de la vie.

Il y a 3,5 milliards d'années, la vie avait émergé, sous forme d'archée.Il y a environ 2,7 milliards d'années, ils ont été rejoints par des microbes appelés cyanobactéries.Les cyanobactéries ont été les premiers organismes phototropes produisant de l'oxygène, et ont lentement commencé à sucer le dioxyde de carbone de l'atmosphère et à libérer de l'oxygène.Il a fallu beaucoup de temps aux cyanobactéries pour commencer vraiment, mais entre 2,7 et 2,2 milliards d'années, au début du paléoprotérozoïque, ces microbes ont converti l'atmosphère terre.C'est ce qu'on appelle la grande oxydation ou, plus souvent, la catastrophe d'oxygène.

L'événement d'oxydation est parfois considéré comme une catastrophe car, pour la plupart des formes de vie vivantes à l'époque, l'oxygène était toxique.Par conséquent, la catastrophe d'oxygène a été l'une des premières extinctions de masse majeures.Cependant, comme avantage, nous avons obtenu une autre des atmosphères de la Terre, celle dont nous avons besoin pour survivre aujourd'hui.