Hva er opprinnelsen til luft?

Luftens opprinnelse slik vi kjenner den begynner med Oxygen Catastrophe, også kjent som den store oksidasjonen, som skjedde for rundt 2,7 milliarder år siden. Før dette var oksygennivået i luften omtrent 1/50 prosent. Dette tilsvarer oksygennivået i atmosfæren til Mars, omtrent 1/5 prosent. I likhet med dagens Mars var atmosfæren på den tidlige jorden først og fremst karbondioksid. I dag inneholder atmosfæren 20% oksygen, og bare 0,038% karbondioksid, noe som gjør luften grundig pustende for oksygenavhengige organismer som oss selv.

Med bruk av oksypotosyntesen i mikroorganismer ble dette karbondioksid gradvis konsumert, og skapte "avfallsproduktet" av elementært oksygen. Oxygen Catastrophe er tydelig avgrenset i den geologiske referansen ved innføringen av store mengder oksygenert jern (rust). Disse relikviene kalles båndjernformasjoner. Hendelsen kalles en "katastrofe" fordi oksygen er giftig for anaerobe organismer, som hendelsen utslettet i stort antall. Det var et tidsforsinkelse på omtrent 300 millioner år før utviklingen av de første oksygenproduserende organismer og den fullverdige oksygenkatastrofen.

I de påfølgende milliarder årene blomstret oksypotosyntetiserende organismer og produserte mer og mer elementært oksygen. Lufthistorien, fra praktisk talt null oksygen til 20% oksygen, strekker seg over mer enn to milliarder år. I løpet av karbonperioden, for rundt 250 millioner år siden, da planter trivdes, var oksygennivået enda høyere enn i dag. Dette tillot eksistensen av veldig store insekter, inkludert en øyenstikker, Meganeura, med en tofots vingespenn. Dagens luft ville være utbredelig for Meganeura, på grunn av den relative mangelen på oksygen.

Letingen pågår etter utenomjordiske planeter med luft som tilsvarer jorden, uten hell så langt. Ved å undersøke spekteret til et planetarisk legeme nøye, kan astronomer bestemme dets kjemiske sammensetning, selv om kroppen er ekstremt fjern. Dette er den samme teknikken som brukes for å bestemme den kjemiske sammensetningen av fjerne stjerner.