II.

大気ができるまで

現在の地球の大気ができるまでに、45億年がかかった。初期の大気は、火山からの火山噴出物だけでできていたと考えられる。しかし、現在の火山爆発で放出される気体(火山ガス)は、水蒸気、二酸化炭素、二酸化硫黄、窒素などで、酸素はほとんど放出されない。もしも、初期の地球大気が、これと同じ組成であったとすれば、現在の大気ができるまでにはさまざまな過程がおきていなくてはならない。その過程のひとつは、空気中の水蒸気が水にかわる凝結という現象である。地球が全体として冷えていく間に、火山からの水蒸気が大量に凝結して、最初の海ができたと考えられる。さまざまな化学反応も必要である。二酸化炭素は、一部は地殻の岩石と反応して炭酸塩となり、一部は海にとけこんだ。のちに海中で、光合成のできる原始的生物が進化して、酸素をつくりはじめた。現在の大気中の酸素のほとんどは、光合成によって二酸化炭素と水からできたとされている(→ ストロマトライト)。海洋と大気中の酸素は、約6億年前に海洋生物が呼吸をするのにじゅうぶんな量になり、4億年ほど前には陸上生物が呼吸するのにじゅうぶんな量になった。