La gravité est la clé du maintien d’une atmosphère sur les planètes. Alors que la plupart des objets planétaires contiennent une atmosphère, l’atmosphère de la Terre est capable d’accueillir la vie.
Au début de la formation de la Terre, notre atmosphère était bien différente. Elle était probablement composée d’hydrogène et d’hélium chauds, car c’est ce qui entourait abondamment le soleil dans les premiers stades du système solaire. En raison de la température élevée de la jeune Terre, cet hydrogène et cet hélium contenaient beaucoup d’énergie cinétique et ont échappé à l’attraction gravitationnelle de la Terre en dépassant la vitesse d’échappement de la Terre.
Lorsque l’activité volcanique a commencé à pomper des éléments plus lourds au-dessus de la surface de la Terre, notre atmosphère était dominée par la vapeur d’eau, le CO2 et l’ammoniac. Le CO2 a procédé à la dissolution dans les océans conduisant au miracle de la vie.
Mars en comparaison ne représente que ~15% de la masse de la Terre, la gravité est donc beaucoup plus faible rendant difficile le maintien d’une atmosphère pouvant supporter la vie, mais il y a néanmoins une atmosphère sur Mars.
Vénus est similaire à la Terre en termes de taille et de masse, mais en raison d’une activité volcanique intense, l’atmosphère est composée en grande partie de CO2, ce qui a conduit à un effet de serre fugitif et à l’atmosphère intense et lourde de Vénus.
Une planète comme Mercure n’a essentiellement aucune atmosphère. Elle a bien une atmosphère extrêmement fine, mais la plupart des molécules qui pourraient composer l’atmosphère de Mercure sont emportées par les vents solaires et l’absence de gravité sur la planète.
Notre lune est un autre exemple d’atmosphère extrêmement fine.
Donc, les éléments clés de la formation de l’atmosphère sont : la masse/densité de la planète (gravité), qui détermine la vitesse d’échappement, la composition des éléments qui peuvent éventuellement composer l’atmosphère, et la température de l’atmosphère.
La température de l’atmosphère est la température de l’atmosphère.