Vad är luftens ursprung?

Luftens ursprung som vi känner till det börjar med Oxygen Catastrophe, även känd som den stora oxidationen, som inträffade för cirka 2,7 miljarder år sedan. Innan detta var syrehalten i luften ungefär 1/50 av en procent. Detta liknar nivån på syre i atmosfären i Mars, cirka 1/5 av en procent. Liksom dagens Mars var atmosfären i den tidiga jorden främst koldioxid. Idag innehåller atmosfären 20% syre och endast 0,038% koldioxid, vilket gör luften grundligt andningsbar för syreberoende organismer som oss själva.

Med tillkomsten av oxyphotosyntes i mikroorganismer förbrukades denna koldioxid gradvis, vilket skapade "avfallsprodukten" av elementärt syre. Oxygen Catastrophe är tydligt avgränsad i den geologiska registreringen genom införandet av stora mängder syrgas (rost). Dessa reliker kallas bandformade järnformationer. Händelsen kallas en "katastrof" eftersom syre är giftigt för anaeroba organismer, som händelsen utplånade i stort antal. Det fanns en tidsfördröjning på cirka 300 miljoner år innan utvecklingen av de första syreproducerande organismerna och den fullfjädrade syrekatastrofen.

Under de följande miljarder åren blomstrade oxyphotosynthesizing organismer och producerade mer och mer elementärt syre. Luftens historia, från praktiskt taget noll syre till 20% syre, sträcker sig över mer än två miljarder år. Under karbonperioden, ungefär 250 miljoner år sedan, när växter trivdes, var syrehalterna ännu högre än de är i dag. Detta möjliggjorde existensen av mycket stora insekter, inklusive en slända, Meganeura, med en tvåfot vingspänn. Dagens luft skulle vara oreaderbar för Meganeura på grund av dess relativa brist på syre.

Sökningen pågår efter utomjordiska planeter med luft som liknar jorden, utan lycka hittills. Genom att undersöka spektrumet för en planetarisk kropp kan astronomer bestämma dess kemiska sammansättning, även om den kroppen är extremt avlägsen. Detta är samma teknik som används för att bestämma kemisk sammansättning av långt borta stjärnor.