В начале нынешнего века еще сомневались, но в 20-х годах уже твердо установили, что кислород — элемент, который необходим человеку и живым организмам, — не составляет изначальную часть атмосферы нашей планеты. Физики, химики и астрономы сошлись на том, что во Вселенной преобладают, собственно, атомы лишь двух видов: водорода и гелия. Атомов водорода при этом 90 %, а гелия — 9 %. Оставшийся процент составляют атомы углерода, азота, кислорода, серы, фосфора, неона, аргона, кремния и железа.
Если эти наблюдения верны, то можно предположить, что при рождении из космических пыли и газов новой планеты ее исконная атмосфера должна состоять лишь из водорода и гелия. Как известно, атомы гелия не соединяются в молекулы ни с какими другими атомами, а атомы водорода, как правило, ведут себя противоположным образом.
Каждый атом углерода соединяется с четырьмя атомами водорода, создавая метан. Каждый атом азота соединяется с тремя атомами водорода, чтобы вместе образовать аммиак. Атом серы в комбинации с двумя атомами водорода создает сероводород. А атомы кислорода тоже соединяются с атомами водорода, чтобы образовать воду.
Вещества, содержащие водород, существуют лишь в двух состояниях — это либо газы, либо вода, которая может быстро превратиться в газ. Учитывая эти особенности, в первичной атмосфере нашей планеты или в ее океанах. мы должны были бы искать различные соединения водорода.
Уже в первые десятилетия нашего века ученые определили место атомов кремния и железа, а также таких элементов, как натрий, кальций и магний, в самой твердой части нашей планеты — в ее ядре.
Гипотезы проверялись на атмосфере Юпитера. Выяснилось, что эта атмосфера также состоит в основном из водорода и гелия, аммиака и метана.
Будучи большой планетой, Юпитер имеет и большую силу притяжения. Так, Земля, Венера, Марс не в состоянии длительное время удерживать в атмосфере атомы гелия или молекулы водорода именно в силу своей «малости». Можно предположить, что в отличие от атмосферы Юпитера первичная атмосфера Земли содержала главным образом аммиак, метан, сероводород и пары воды. Эти пары конденсировавлись, создавая океаны, в которых растворялись аммиак и сероводород.
Атмосфера Земли в таком виде не могла быть долговечной. Ведь Земля расположена относительно близко к Солнцу, так что элементы на ее поверхности находились под постоянным воздействием ультрафиолетового излучения. Это излучение, как мы знаем, достаточно сильно, чтобы в более высоких слоях атмосферы «разорвать» молекулярное соединение водорода и кислорода (молекулу воды), следовательно, оно может «производить» из воды водород и кислород.
