Jakie jest pochodzenie powietrza?
Pochodzenie powietrza, jakie znamy, zaczyna się od katastrofy tlenowej, znanej również jako wielkie utlenianie, która miała miejsce około 2,7 miliarda lat temu. Wcześniej poziom tlenu w powietrzu wynosił około 1/50 procent. Jest to podobne do poziomu tlenu obecnego w atmosferze Marsa, około 1/5 procent. Podobnie jak współczesny Mars, atmosferą wczesnej Ziemi był przede wszystkim dwutlenek węgla. Dzisiaj atmosfera zawiera 20% tlenu i tylko 0,038% dwutlenku węgla, dzięki czemu powietrze jest całkowicie oddychające dla organizmów zależnych od tlenu, takich jak my.
Wraz z pojawieniem się oksofotosyntezy w mikroorganizmach ten dwutlenek węgla był stopniowo zużywany, tworząc „produkt odpadowy” tlenu elementarnego. Katastrofa tlenowa jest wyraźnie wyznaczona w zapisie geologicznym poprzez wprowadzenie dużych ilości utlenionego żelaza (rdza). Te relikwie nazywane są formacjami z żelaznych pasm. Wydarzenie to nazywa się „katastrofą”, ponieważ tlen jest toksyczny dla organizmów beztlenowych, które to zdarzenie zniszczyło w dużej liczbie. Upłynęło około 300 milionów lat opóźnienia przed ewolucją pierwszych organizmów wytwarzających tlen i pełnej katastrofy tlenowej.
W następnych miliardach lat rozkwitały organizmy oksofotosyntezy, wytwarzając coraz więcej elementarnego tlenu. Historia powietrza, od praktycznie zerowego tlenu do 20% tlenu, rozciąga się na ponad dwa miliardy lat. W okresie karbonu, około 250 milionów lat temu, gdy rośliny kwitły, poziomy tlenu były jeszcze wyższe niż obecnie. Pozwoliło to na istnienie bardzo dużych owadów, w tym ważki Meganeura o rozpiętości skrzydeł dwóch stóp. Dzisiejsze powietrze byłoby nie do oddychania dla Meganeury z powodu względnego braku tlenu.
Trwają poszukiwania planet pozaziemskich o powietrzu podobnym do ziemskiego, jak dotąd bez powodzenia. Poprzez dokładne zbadanie spektrum ciała planetarnego astronomowie mogą określić jego skład chemiczny, nawet jeśli ciało to jest bardzo odległe. Jest to ta sama technika, której użyto do określenia składu chemicznego odległych gwiazd.