บรรยากาศของโลกเกิดขึ้นมาได้อย่างไร ?

            แรกเริ่มของการเกิดโลกเมื่อประมาณ 4.5 - 5 พันล้านปีมาแล้วนั้น โลกมีอุณหภูมิสูงถึง 8,000 องศา เซลเซียส ก๊าซต่างๆ ี่เกิดจากความร้อนของโลกมีการฟุ้งกระจายออกไปจากแรงดึงดูดของโลกส่วนหนึ่ง และสูญสลายไปในห้วงบรรยากาศ ขณะที่เวลาผ่านไปพื้นผิวโลกเริ่มเย็นตัวลง ก๊าซที่แทรกตัวอยู่ในหินหนืดของเปลือกโลกส่วนหนึ่งได้ถูกขับออกมา เราเรียกกระบวนการดังกล่าวว่า "การแยกก๊าซ" (Degassing) ในส่วนนี้จะเกิดพัฒนาการของส่วนประกอบของบรรยากาศโดยมีก๊าซต่างๆ ได้แก่ ไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และอนุภาคของละอองไอน้ำ องค์ประกอบดังกล่าวประกอบกับการเย็นตัวของเปลือกโลก มีผลต่อการพัฒนาการบรรยากาศของโลก ได้แก่ การเกิดเมฆ เกิดฝนตก ซึ่งฝนในระยะแรกที่ตกมายังโลกจะกลายเป็นไอน้ำก่อน เนื่องจากอุณหภูมิผิวโลกที่ยังคงสูงอยู่ ต่อมาเมื่อโลกเย็นตัวลงฝนที่ตกลงมาจึงสามารถชะซึมลงดินได้และเกิดเป็นแหล่งน้ำแช่ขังอยู่ ปรากฏการณ์ต่างๆ มีพัฒนาการอย่างต่อเนื่องมานาน และกระบวนการเกิดก๊าซออกซิเจนบนพื้นผิวโลกได้พัฒนาขึ้นมาพร้อมๆ กัน ซึ่งจากการศึกษาสามารถสรุปได้เป็น 2 แนวทางคือ กรณีที่ 1 บรรยากาศในระยะแรกของโลก ประกอบด้วยก๊าซไนโตรเจน ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และละอองไอน้ำ ซึ่งจากหลักการทางวิทยาศาสตร์ เมื่อโมเลกุลของน้ำสลายตัวในบรรยากาศอันเนื่องมาจากการกระทำของรังสีอัลตราไวโอเลต จะเกิดอนุภาคของ ก๊าซไฮโดรเจน และอนุภาคของออกซิเจน เนื่องจากไฮโดรเจนเป็นก๊าซที่เบากว่าออกซิเจน จึงสามารถลอยสูงขึ้นและหลุดหายไปจากบรรยากาศได้ ต่างจากก๊าซออกซิเจนซึ่งมีมวลมากกว่า จึงยังคงตัวอยู่ในบรรยากาศต่อไป อย่างไรก็ตามการเกิดออกซิเจนจากกระบวนการดังกล่าวนี้จะมีปริมาณน้อยมาก กรณีที่ 2 ก๊าซออกซิเจนบนผิวโลกเกิดจากกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช โดยมีสมมุติฐานว่า สิ่งมีชีวิตระยะแรกของโลกเป็นจำพวกแบคทีเรีย พืช และสัตว์เซลล์เดียว ซึ่งสามารถดำรงชีพอยู่ได้โดยไม่ต้องอาศัยออกซิเจน ปัจจุบันยังคงพบพืชชั้นต่ำสีเขียวอยู่ สิ่งมีชีวิตดังกล่าวมีพัฒนาการในการสังเคราะห์แสงโดยอาศัยแสงจากดวงอาทิตย์ทำให้มีวิวัฒนาการเป็นพืชชั้นสูงในเวลาต่อมา       บรรยากาศโลกประกอบด้วยก๊าซต่าง ๆ มากมายหลายชนิดผสมกันอยู่โดยที่ไม่มีปฏิกิริยาทางเคมีเกิด ขึ้น ส่วนใหญ่ก๊าซเหล่านี้จะมีอัตราส่วนค่อนข้างจะคงที่ในบรรยากาศ ได้แก่ ก๊าซไนโตรเจน ร้อยละ 78 ก๊าซออกซิเจน ร้อยละ 21 อาร์กอน ร้อยละ 0.93 และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ร้อยละ 0.03 โดยก๊าซทั้งสี่ชนิดเป็นส่วนประกอบที่ถาวร ซึ่งจากระดับพื้นดินไปจนถึงระยะทาง 80 - 100 กิโลเมตร จะไม่ค่อยมีการเปลี่ยนแปลงของปริมาณก๊าซเหล่านี้ นอกจากก๊าซที่เป็นองค์ประกอบหลักแล้วยังมีก๊าซอื่นๆ ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่น้อยมาก เช่น ก๊าซนีออน ก๊าซฮีเลียม ก๊าซไฮโดรเจน ก๊าซโอโซน เป็นต้น สำหรับก๊าซโอโซนเราพบในระดับความสูงจากผิวโลกขึ้นไปมากๆ ซึ่งก๊าซโอโซนจะทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันรังสีบางชนิด นอกจากนั้นบรรยากาศยังคงมีส่วนประกอบอื่นๆ ได้แก่ อนุภาคแขวนลอยต่างๆ เช่น ฝุ่นละออง ผลึกเกลือ และสารอินทรีย์ เป็นต้น นอกจากนั้นยังมีไอน้ำเป็นส่วนประกอบซึ่งไอน้ำเป็นส่วนสำคัญในการช่วยป้องกันความร้อนที่โลกดูดซับไว้ และทำหน้าที่ควบคุมการคายความร้อนของโลกออกสู่บรรยากาศอย่างไม่รวดเร็วเกิดไป เราอาจกล่าวได้ว่า ก๊าซ และองค์ประกอบต่างๆ ของบรรยากาศโลกส่วนใหญ่มีบทบาทมากในการทำให้พัฒนาการของสิ่งมีชีวิตดำรงอยู่ต่อไป