Die Schwerkraft ist der Schlüssel zur Aufrechterhaltung einer Atmosphäre auf Planeten. Während die meisten planetarischen Objekte eine Atmosphäre enthalten, ist die Atmosphäre der Erde in der Lage, Leben zu unterstützen.
Früh in der Entstehung der Erde war unsere Atmosphäre ganz anders. Sie bestand wahrscheinlich aus heißem Wasserstoff und Helium, denn das war es, was die Sonne in der Frühphase des Sonnensystems im Überfluss umgab. Aufgrund der hohen Temperatur der jungen Erde enthielten dieser Wasserstoff und das Helium viel kinetische Energie und entkamen der Anziehungskraft der Erde, indem sie die Fluchtgeschwindigkeit der Erde überstiegen.
Als vulkanische Aktivitäten begannen, schwerere Elemente über die Erdoberfläche hinauszupumpen, wurde unsere Atmosphäre von Wasserdampf, CO2 und Ammoniak dominiert. Das CO2 löste sich in den Ozeanen auf, was zum Wunder des Lebens führte.
Der Mars ist im Vergleich dazu nur ~15% der Masse der Erde, daher ist die Schwerkraft viel schwächer, was es schwierig macht, eine Atmosphäre aufrechtzuerhalten, die Leben unterstützen kann, aber es gibt trotzdem eine Atmosphäre auf dem Mars.
Die Venus ist der Erde in Größe und Masse ähnlich, aber aufgrund intensiver vulkanischer Aktivität besteht die Atmosphäre stark aus CO2, was zu einem weglaufenden Treibhauseffekt und der intensiven, schweren Atmosphäre der Venus führte.
Ein Planet wie Merkur hat im Wesentlichen keine Atmosphäre. Er hat zwar eine extrem dünne Atmosphäre, aber die meisten Moleküle, aus denen die Merkuratmosphäre bestehen könnte, werden durch Sonnenwinde und die fehlende Schwerkraft auf dem Planeten weggeblasen.
Unser Mond ist ein weiteres Beispiel für eine extrem dünne Atmosphäre.
Die Schlüsselkomponenten für die Atmosphärenbildung sind also: Masse/Dichte des Planeten (Schwerkraft), die die Fluchtgeschwindigkeit bestimmt, die Zusammensetzung der Elemente, aus denen die Atmosphäre bestehen kann, und die Temperatur der Atmosphäre.