Wat is de oorsprong van lucht?

De oorsprong van lucht zoals we die kennen begint met de zuurstofcatastrofe, ook bekend als de grote oxidatie, die ongeveer 2,7 miljard jaar geleden plaatsvond. Voordien was het zuurstofniveau in de lucht ongeveer 1/50 procent. Dit is vergelijkbaar met het zuurstofniveau in de atmosfeer van Mars, ongeveer 1/5 van een procent. Net als het hedendaagse Mars, was de atmosfeer van de vroege aarde voornamelijk koolstofdioxide. Tegenwoordig bevat de atmosfeer 20% zuurstof en slechts 0,038% koolstofdioxide, waardoor de lucht goed ademend is voor zuurstofafhankelijke organismen zoals wijzelf.

Met de komst van oxyphotosynthese in micro-organismen werd dit kooldioxide geleidelijk verbruikt, waardoor het "afvalproduct" van elementaire zuurstof werd gevormd. De zuurstofcatastrofe is duidelijk afgebakend in het geologische record door de introductie van grote hoeveelheden zuurstofrijk ijzer (roest). Deze overblijfselen worden banded-ijzerformaties genoemd. De gebeurtenis wordt een "catastrofe" genoemd omdat zuurstof giftig is voor anaërobe organismen, die de gebeurtenis in grote aantallen teniet heeft gedaan. Er was een vertraging van ongeveer 300 miljoen jaar vóór de evolutie van de eerste zuurstofproducerende organismen en de volwaardige zuurstofcatastrofe.

In de daaropvolgende miljarden jaren bloeide oxyphotosynthesizing organismen, produceren meer en meer elementaire zuurstof. De geschiedenis van lucht, van praktisch nul zuurstof tot 20% zuurstof, strekt zich uit over meer dan twee miljard jaar. Tijdens de Carboonperiode, ongeveer 250 miljoen jaar geleden, toen planten bloeiden, was het zuurstofniveau zelfs hoger dan nu. Dit maakte het bestaan ​​van zeer grote insecten mogelijk, waaronder een libel, Meganeura, met een spanwijdte van twee voet. De lucht van vandaag zou niet te ademen zijn voor Meganeura, vanwege het relatieve zuurstofgebrek.

De zoektocht naar buitenaardse planeten met lucht vergelijkbaar met die van de aarde, heeft tot nu toe geen geluk. Door het spectrum van een planetair lichaam nauwkeurig te onderzoeken, kunnen astronomen zijn chemische samenstelling bepalen, zelfs als dat lichaam extreem ver weg is. Dit is dezelfde techniek die wordt gebruikt om de chemische samenstelling van verre sterren te bepalen.