Udgasning:Hvordan planetarisk geologi former atmosfæren i terrestriske verdener

NA/AbleStock.com/Getty Images

Planetatmosfærer stammer fra gasser til stede under solsystemets fødsel. Lette gasser, såsom brint og helium, undslap stort set fra mindre planeter, mens tungere gasser bidrog til de moderne atmosfærer i Merkur, Venus, Jorden og Mars gennem en proces kendt som udgasning.

Soltågen og primitive atmosfærer

For cirka 5 milliarder år siden kondenserede Solen og planeterne fra en sky af gas og støv - soltågen - rig på brint og helium. Gasgiganter fangede disse lette gasser, men de indre planeter var for små til at tilbageholde dem. Ifølge Vanderbilt University var deres oprindelige atmosfærer tynde sammenlignet med de nuværende.

Afgasning og dannelsen af sekundære atmosfærer

Penn State University forklarer, at tidlige planeter begyndte som ophobende klatter. Energien fra milliarder af kollisioner holdt dem smeltet; det tog flere millioner år for deres overflader at afkøle og danne en fast skorpe. Bagefter frigav vulkansk udgasning CO₂, Ar og N₂, hvilket opbyggede de sekundære atmosfærer, som vi observerer i dag. Den stærkere tyngdekraft af de større terrestriske planeter tilbageholdt de fleste af disse tungere gasser.

Jorden, Venus og deres kuldioxidarv

Jordens tidlige atmosfære var domineret af CO₂, et mønster, der deles med Venus. Livet på Jorden omdannede imidlertid det meste af denne CO₂ til O₂ gennem fotosyntese, hvorimod Venus - der mangler liv - forbliver CO₂-rig og driver en løbsk drivhuseffekt, der kan smelte bly. I dag udleder Jordens vulkaner over 130 millioner tons CO₂ årligt, en relativt lille del af planetens atmosfæriske CO₂.

Mars:En tynd, CO₂-rig atmosfære

Mars har et overfladetryk på omkring 0,6 % af Jordens, en konsekvens af dens svage tyngdekraft. Dens atmosfære er 95 % CO₂ og 2,7 % N₂ – meget ens i sammensætningen til Venus' 96 % CO₂ og 3,5 % N₂, selvom dens tæthed er langt lavere.

Mercury:Nær-vakuumforhold

Merkurs udgasning fandt sandsynligvis sted tidligt i dets historie, men planeten rummer nu næsten ingen atmosfære. Dets overfladetryk er et hårdt vakuum, hvilket afspejler dets manglende evne til at tilbageholde atmosfæriske gasser på grund af dets lille størrelse og svage tyngdekraft.