Prebiotic atmosphere
ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலம் என்பது இன்றைய உயிரியல், ஆக்ஸிஜன் நிறைந்த மூன்றாவது வளிமண்டலத்திற்கு முன்பு பூமியில் இருக்கும் இரண்டாவது வளிமண்டலமாகும், மேலும் பூமியின் உருவாக்கத்தின் முதல் வளிமண்டலத்திற்குப் பிறகு (இது முக்கியமாக நீராவி மற்றும் எளிய ஹைட்ரைட்களாக இருந்தது). சுமார் 4.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு பூமியின் உருவாக்கம், பல மோதல்கள் மற்றும் கிரக கருக்களின் ஒருங்கிணைப்பை உள்ளடக்கியது. இதைத் தொடர்ந்து பூமியில் ஒரு மாக்மா கடல் இருந்த ஒரு 100 மில்லியன் ஆண்டு காலம், வளிமண்டலம் முக்கியமாக நீராவி மற்றும் மேற்பரப்பு வெப்பநிலை 8,000 கே (14,000 டிகிரி ஃபாரன்ஹியட்) வரை எட்டியது. பூமியின் மேற்பரப்பு பின்னர் குளிர்ந்து வளிமண்டலம் உறுதிப்படுத்தப்பட்டு, ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தை நிறுவியது. இந்த காலகட்டத்தில் சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகள் இன்றையதை விட மிகவும் வித்தியாசமாக இருந்தனஃ புற ஊதா மற்றும் எக்ஸ்ரே அலைநீளங்களில் சூரியன் ஒட்டுமொத்தமாக மங்கலாக இருந்தாலும் பிரகாசமாக இருந்தது, ஒரு திரவ கடல் இருந்தது, கண்டங்கள் இருந்ததா என்பது தெரியவில்லை, ஆனால் கடல் தீவுகள் இருந்திருக்கலாம், பூமியின் உட்புற வேதியியல் (இதனால், எரிமலை செயல்பாடு) வித்தியாசமாக இருந்தது, மேலும் தாக்கங்களின் பெரிய ஓட்டம் இருந்தது (எ. கா. வால்மீன்கள் மற்றும் விண்கற்கள்) பூமியின் மேற்பரப்பைத் தாக்குகின்றன. புவி வேதியியல் தரவுகளை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலமும், ஆரம்பகால பூமியின் சூழலைப் பற்றிய நமது அறிவை உள்ளடக்கிய தத்துவார்த்த மாதிரிகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும் ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தின் கலவை மற்றும் தன்மையை கட்டுப்படுத்த ஆய்வுகள் முயற்சித்துள்ளன. இந்த ஆய்வுகள் நவீன பூமியை விட ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தில் அதிக கார்பன் டை ஆக்சைடு இருந்திருக்கலாம் என்றும், நவீன நிலைகளில் 2 காரணிக்குள் N2 இருந்திருக்கலாம் என்றும், குறைந்த அளவு O2 இருந்திருக்கலாம் என்றும் சுட்டிக்காட்டுகின்றன. வளிமண்டல வேதியியல் "பலவீனமாக குறைக்கப்பட்டதாக" நம்பப்படுகிறது, அங்கு CH4, NH3 மற்றும் H2 போன்ற குறைக்கப்பட்ட வாயுக்கள் சிறிய அளவில் இருந்தன. ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தின் கலவை அவ்வப்போது தாக்கிகளால் மாற்றப்பட்டிருக்கலாம், இது தற்காலிகமாக வளிமண்டலத்தை "வலுவாகக் குறைத்திருக்கலாம்". ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தின் கலவையை கட்டுப்படுத்துவது வாழ்க்கையின் தோற்றத்தைப் புரிந்துகொள்வதற்கான திறவுகோலாகும், ஏனெனில் இது முதல் உயிரினத்தின் உருவாக்கத்திற்கு முக்கியமானது என்று நம்பப்படும் பூமியின் மேற்பரப்பில் சில இரசாயன எதிர்வினைகளை எளிதாக்கலாம் அல்லது தடுக்கலாம். பூமியில் உயிர் தோன்றியது மற்றும் குறைந்தபட்சம் 3.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு வளிமண்டலத்தை மாற்றியமைக்கத் தொடங்கியது, இது ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தின் முடிவைக் குறிக்கிறது. சூரியக் கண்ணோட்டத்திலிருந்து பொருட்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம் பூமி 4.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு உருவானதாக நம்பப்படுகிறது. பூமியின் சந்திரன் ஒரு மோதலில் உருவானது, சந்திரனை உருவாக்கும் தாக்கம், பூமி உருவாகி 30-50 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு நிகழ்ந்ததாக நம்பப்படுகிறது. இந்த மோதலில், தியா என்ற செவ்வாய் அளவிலான பொருள் பழமையான பூமியுடன் மோதியது மற்றும் மோதலின் எச்சங்கள் சந்திரனை உருவாக்கின. இந்த மோதல் பூமியின் கவசத்தின் பெரும்பகுதியை உருக்கி, அதன் சுமார் 20 சதவீதத்தை ஆவியாக்க போதுமான ஆற்றலை வழங்கியது, பூமியின் மேற்பரப்பை 8,000 K (~ 14,000 ° F) வரை வெப்பப்படுத்தியது. சந்திரனை உருவாக்கும் தாக்கத்திற்குப் பிறகு பூமியின் மேற்பரப்பு அதிக வெப்பநிலை (~ 2,500 கே), பாறை நீராவி மற்றும் நீராவியால் ஆன வளிமண்டலம் மற்றும் மாக்மா கடல் ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்பட்டது. தாக்கத்திலிருந்து அதிகப்படியான ஆற்றலை கதிர்வீச்சு செய்வதன் மூலம் பூமி குளிர்ந்ததால், மாக்மா கடல் திடப்படுத்தப்பட்டு, ஒரு நிலையான நிலையை அடையும் வரை கவசத்திற்கும் வளிமண்டலத்திற்கும் இடையில் ஆவியாதல்கள் பிரிக்கப்பட்டன. நவீன தட்டு டெக்டோனிக்ஸிலிருந்து வேறுபட்டிருந்தாலும், சுமார் 4.4 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, சந்திரனை உருவாக்கிய தாக்கத்திற்குப் பிறகு தோராயமான 10-20 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, வெப்பமான, தாக்கத்திற்குப் பிந்தைய சூழலில் இருந்து மேற்பரப்பு மறுசுழற்சி மூலம் பூமி வாழக்கூடிய சூழலுக்கு மாறியதாக மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. பூமியின் வரலாற்றில் இந்த கட்டத்தில் இருந்து உயிரினத்தின் தோற்றம் வரை இருக்கும் வளிமண்டலம் ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலம் என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. உயிர் எப்போது தோன்றியது என்பது சரியாகத் தெரியவில்லை. மேற்கு ஆஸ்திரேலியாவின் வட துருவத்திலிருந்து புதைபடிவ ஸ்ட்ரோமடோலைட்கள் போன்ற பூமியில் வாழ்க்கைக்கான மிகப் பழமையான நேரடி சான்றுகள் சுமார் 3.5 பில்லியன் ஆண்டுகள் பழமையானவை. பழைய காலங்களிலிருந்து பூமியில் உயிர்கள் இருந்ததற்கான ஆதாரமான சான்றுகள் (எ. கா. 3. 8 மற்றும் 4 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு) இது உண்மையில் உயிரியல் தோற்றம் என்று கூறுவதற்கு தேவையான கூடுதல் சூழல் இல்லை, எனவே இது இன்னும் விவாதிக்கப்படுகிறது. இவ்வாறு, ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலம் 3.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு அல்லது அதற்கு முன்னர் முடிவடைந்தது, இது ஆரம்பகால ஆர்கியன் இயோன் அல்லது நடு முதல் பிற்பகுதி ஹேடியன் இயோனில் வைக்கப்பட்டது. சுற்றுச்சூழல் காரணிகள் ஆரம்பகால பூமியில் விளையாடும் சுற்றுச்சூழல் காரணிகள் பற்றிய அறிவு ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தை ஆராய தேவைப்படுகிறது. ப்ரீபயாடிக் சூழலைப் பற்றி நமக்குத் தெரிந்தவற்றில் பெரும்பாலானவை சிர்கோன்களிலிருந்து வருகின்றன-சிர்கோனியம் சிலிக்கேட்டின் படிகங்கள் (ZrSiO4). சிர்க்கான்கள் பயனுள்ளதாக இருக்கும், ஏனெனில் அவை அவற்றின் உருவாக்கத்தின் போது ப்ரீபயாடிக் பூமியில் நிகழும் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் செயல்முறைகளை பதிவு செய்கின்றன, மேலும் அவை குறிப்பாக நீடித்தவை. ப்ரீபயாடிக் காலத்தைச் சேர்ந்த பெரும்பாலான சிர்க்கான்கள் மேற்கு ஆஸ்திரேலியாவின் ஜாக் ஹில்ஸ் உருவாக்கத்தில் காணப்படுகின்றன, ஆனால் அவை வேறு இடங்களிலும் காணப்படுகின்றன. பல ப்ரீபயாடிக் சிர்க்கான்களின் புவி வேதியியல் தரவு திரவ நீரால் தூண்டப்பட்ட இரசாயன மாற்றத்திற்கான ஐசோடோபிக் ஆதாரங்களைக் காட்டுகிறது, இது ப்ரீபயாடிக் சூழலில் ஒரு திரவ கடல் மற்றும் மேற்பரப்பு வெப்பநிலை இருந்தது, அது உறையவோ அல்லது கொதிக்கவோ இல்லை என்பதைக் குறிக்கிறது. இந்த திரவ கடலுக்கு மேலே கண்டங்கள் சரியாக எப்போது தோன்றின என்பது தெரியவில்லை. இது பூமியின் ப்ரீபயாடிக் மேற்பரப்புக்கும் வளிமண்டலத்திற்கும் இடையிலான தொடர்புக்கு நிச்சயமற்ற தன்மையை சேர்க்கிறது, ஏனெனில் வெளிப்படும் நிலத்தின் இருப்பு வானிலை செயல்முறைகளின் விகிதத்தை தீர்மானிக்கிறது மற்றும் வாழ்க்கை உருவாவதற்கு அவசியமான உள்ளூர் சூழல்களை வழங்குகிறது. இருப்பினும், கடல் தீவுகள் இருந்திருக்கலாம். கூடுதலாக, பூமியின் கவசத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை ஆரம்ப காலங்களில் வேறுபட்டிருக்கலாம், இது எரிமலை வெளியேற்றத்திலிருந்து வளிமண்டலத்திற்கு வழங்கப்படும் இரசாயன இனங்களின் பாய்ச்சல்களை மாற்றுகிறது. சூரிய மண்டலத்தின் பிற இடங்களிலிருந்து வரும் சுற்றுச்சூழல் காரணிகளும் ப்ரீபயாடிக் பூமியை பாதித்தன. பூமி உருவான நேரத்தில் சூரியன் ஒட்டுமொத்தமாக ~30% மங்கலாக இருந்தது. இதன் பொருள் என்னவென்றால், பூமியை உறைபனியாக வைத்திருக்க கிரீன்ஹவுஸ் வாயுக்கள் இன்றையதை விட அதிக அளவில் தேவைப்பட்டிருக்கலாம். சூரியனில் இருந்து வரும் ஆற்றலில் ஒட்டுமொத்த குறைப்பு இருந்தபோதிலும், ஆரம்பகால சூரியன் புற ஊதா மற்றும் எக்ஸ்ரே நடைமுறைகளில் தற்போது இருப்பதை விட அதிக கதிர்வீச்சை வெளியிடுகிறது. பல்வேறு ஒளி வேதியியல் எதிர்வினைகள் ஆரம்பகால பூமியின் வளிமண்டலத்தில் ஆதிக்கம் செலுத்தியிருக்கலாம் என்பதை இது குறிக்கிறது, இது உலகளாவிய வளிமண்டல வேதியியல் மற்றும் உயிரினத்தின் தோற்றத்திற்கு வழிவகுக்கும் முக்கியமான சேர்மங்களின் உருவாக்கம் ஆகியவற்றில் தாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது. இறுதியாக, ஆரம்பகால சூரிய மண்டலத்தில் வால்மீன்கள் மற்றும் சிறுகோள்கள் போன்ற பூமியை பாதித்த பொருட்களின் கணிசமான அதிக ஓட்டம் இருந்தது. இந்த தாக்கங்கள் ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தில் முக்கியமானதாக இருந்திருக்கலாம், ஏனெனில் அவை வளிமண்டலத்திற்கு பொருட்களை வழங்கலாம், வளிமண்டலத்திலிருந்து பொருட்களை வெளியேற்றலாம் மற்றும் அவை வந்த பிறகு வளிமண்டலத்தின் வேதியியல் தன்மையை மாற்றலாம். வளிமண்டல அமைப்பு காலத்திலிருந்து புவி வேதியியல் தரவு இல்லாததால் ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தின் சரியான கலவை தெரியவில்லை. தற்போதைய ஆய்வுகள் பொதுவாக ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலம் "பலவீனமாக குறைக்கப்பட்டது" என்பதைக் குறிக்கிறது, நவீன மட்டத்தின் 2 காரணிக்குள் உயர்ந்த CO2, N2, மிகக் குறைந்த அளவு O2 மற்றும் நவீன பூமியை விட அதிக ஹைட்ரஜன் தாங்கும் வாயுக்கள் (கீழே காண்க). ஆதிக்கம் செலுத்தும் இனங்களின் நோபல் வாயுக்கள் மற்றும் ஒளி வேதியியல் தயாரிப்புகளும் சிறிய அளவில் இருந்தன. கார்பன் டை ஆக்சைடு கார்பன் டை ஆக்சைடு (CO2) ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தின் ஒரு முக்கிய அங்கமாகும், ஏனெனில், ஒரு கிரீன்ஹவுஸ் வாயுவாக, இது மேற்பரப்பு வெப்பநிலையை வலுவாக பாதிக்கிறது; மேலும், இது தண்ணீரில் கரைகிறது மற்றும் கடல் pH ஐ மாற்றும். ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தில் ஏராளமான கார்பன் டை ஆக்சைடு புவி வேதியியல் தரவுகளால் நேரடியாக கட்டுப்படுத்தப்படவில்லை, மேலும் இது ஊகிக்கப்பட வேண்டும். கார்பனேட்-சிலிக்கேட் சுழற்சி சுமார் 1 மில்லியன் ஆண்டுகளின் கால அளவுகளில் பூமியின் வளிமண்டல கார்பன் டை ஆக்சைடு மிகுதியை ஒழுங்குபடுத்துகிறது என்று சான்றுகள் தெரிவிக்கின்றன. கார்பனேட்டு-சிலிக்கேட்டு சுழற்சி என்பது எதிர்மறையான பின்னூட்ட சுழற்சியாகும், இது பல மேற்பரப்பு செயல்முறைகள் மூலம் வளிமண்டலத்திற்கும் கவசத்திற்கும் இடையில் கார்பனைப் பிரிப்பதன் மூலம் பூமியின் மேற்பரப்பு வெப்பநிலையை மாற்றியமைக்கிறது. கார்பனேட்-சிலிக்கேட் சுழற்சியின் செயல்முறைகள் ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தில் அதிக கார்பன் டை ஆக்சைடு அளவை ஏற்படுத்தும் என்று முன்மொழியப்பட்டுள்ளது, இது மங்கலான இளம் சூரியனில் இருந்து குறைந்த ஆற்றல் உள்ளீட்டை ஈடுசெய்யும். இந்த பொறிமுறையை ப்ரீபயாடிக் CO2 மிகுதியை மதிப்பிடுவதற்கு பயன்படுத்தலாம், ஆனால் இது விவாதிக்கப்படுகிறது மற்றும் நிச்சயமற்றது. நிச்சயமற்ற தன்மை முதன்மையாக வெளிப்படும் நிலத்தின் பரப்பளவு, ஆரம்பகால பூமியின் உட்புற வேதியியல் மற்றும் அமைப்பு, தலைகீழ் வானிலை மற்றும் கடல் தரை வானிலை விகிதம் மற்றும் அதிகரித்த தாக்கப் பாய்வு பற்றிய அறிவின் பற்றாக்குறை ஆகியவற்றால் இயக்கப்படுகிறது. ஒரு விரிவான மாடலிங் ஆய்வு, தொழில்துறைக்கு முந்தைய நவீன மதிப்பை (280 பிபிஎம்) விட ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தில் கார்பன் டை ஆக்சைடு தோராயமாக 20 மடங்கு அதிகமாக இருந்தது என்று கூறுகிறது, இதன் விளைவாக உலகளாவிய சராசரி மேற்பரப்பு வெப்பநிலை சுமார் 259 கே (6.5 டிகிரி ஃபாரன்ஹீட்) மற்றும் கடல் pH சுமார் 7.9 ஆகும். இது மற்ற ஆய்வுகளுடன் ஒத்துப்போகிறது, இது பொதுவாக ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டல கார்பன் டை ஆக்சைடு மிகுதியாக நவீனதை விட அதிகமாக இருந்தது என்று முடிவு செய்கிறது, இருப்பினும் மங்கலான இளம் சூரியன் காரணமாக உலகளாவிய மேற்பரப்பு வெப்பநிலை இன்னும் கணிசமாக குளிராக இருக்கலாம். நைட்ரஜன் நைட்ரஜன் N2 வடிவத்தில் பூமியின் நவீன வளிமண்டலத்தில் 78 சதவீதம் அளவைக் கொண்டுள்ளது, இது மிகவும் ஏராளமான வாயுவாக அமைகிறது. N2 பொதுவாக பூமியின் வளிமண்டலத்தில் ஒரு பின்னணி வாயுவாகக் கருதப்படுகிறது, ஏனெனில் இது அதன் மூன்று பிணைப்பின் வலிமை காரணமாக ஒப்பீட்டளவில் செயல்படாது. இருப்பினும், வளிமண்டல N2 குறைந்தபட்சம் ப்ரீபயாடிக் சூழலுக்கு மிதமான முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது, ஏனெனில் இது ரேலே சிதறல் வழியாக காலநிலையை பாதிக்கிறது, மேலும் இது இளம் சூரியனில் இருந்து மேம்பட்ட எக்ஸ்ரே மற்றும் புற ஊதா கதிர்வீச்சின் கீழ் ஒளி வேதியியல் ரீதியாக மிகவும் சுறுசுறுப்பாக இருந்திருக்கலாம். ஹைட்ரஜன் சயனைடு (எச். சி. என்) மற்றும் எச். சி. என்-இலிருந்து பெறப்பட்ட அமினோ அமிலங்கள் போன்ற உயிரினங்களின் தோற்றத்திற்கு முக்கியமானவை என்று நம்பப்படும் சேர்மங்களின் தொகுப்புக்கும் என்2 முக்கியமானதாக இருக்கலாம். ஆய்வுகள் தத்துவார்த்த மதிப்பீடுகள், மாதிரிகள் மற்றும் புவியியல் தரவுகளுடன் ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டல N2 மிகுதியை கட்டுப்படுத்த முயற்சித்துள்ளன. இந்த ஆய்வுகள் ப்ரீபயாடிக் N2 மிகுதியில் பல சாத்தியமான கட்டுப்பாடுகளை ஏற்படுத்தியுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, வளிமண்டல தப்பிக்குதல், மாக்மா கடல் வேதியியல் மற்றும் பூமியின் உட்புற வேதியியலின் பரிணாமம் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய ஒரு சமீபத்திய மாடலிங் ஆய்வு, வளிமண்டல N2 மிகுதியாக இன்றைய மதிப்பில் பாதிக்கும் குறைவாக இருந்திருக்கலாம் என்று கூறுகிறது. இருப்பினும், இந்த ஆய்வு ஒரு பெரிய பணிக்குள் பொருந்துகிறது, இது பொதுவாக ப்ரீபயாடிக் என் 2 மிகுதியை தற்போதைய மட்டத்தை விட பாதி முதல் இரு மடங்கு வரை கட்டுப்படுத்துகிறது. ஆக்சிஜன் ஆக்சிஜன் O2 வடிவில் பூமியின் நவீன வளிமண்டலத்தில் 21 சதவீதம் அளவைக் கொண்டுள்ளது. பூமியின் நவீன வளிமண்டல O2 கிட்டத்தட்ட முற்றிலும் உயிரியல் காரணமாக உள்ளது (எ. கா. இது ஆக்ஸிஜன் ஒளிச்சேர்க்கையின் போது உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது), எனவே இது ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தில் கிட்டத்தட்ட ஏராளமாக இல்லை. இது உயிரினத்தின் தோற்றத்திற்கு சாதகமானது, ஏனெனில் O2 உயிரினத்தின் தோற்றத்திற்குத் தேவையான கரிம சேர்மங்களை ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யும். ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தில் O2 மிகுதியை வளிமண்டல வேதியியல் மாதிரிகள் மூலம் கோட்பாட்டளவில் கணக்கிட முடியும். இந்த மாதிரிகளில் O2 இன் முதன்மை ஆதாரம் மற்ற ஆக்ஸிஜனைக் கொண்ட சேர்மங்களின் முறிவு மற்றும் அடுத்தடுத்த இரசாயன எதிர்வினைகள் ஆகும். உள்வரும் சூரிய ஃபோட்டான்கள் அல்லது மின்னல் CO2 மற்றும் H2O மூலக்கூறுகளை உடைத்து, ஆக்ஸிஜன் அணுக்கள் மற்றும் பிற ரேடிக்கல்களை விடுவிக்கும் (அதாவது. வளிமண்டலத்தில் அதிக எதிர்வினை வாயுக்கள்). இலவச ஆக்ஸிஜன் பின்னர் பல இரசாயன பாதைகள் வழியாக O2 மூலக்கூறுகளாக இணைக்கப்படலாம். இந்த செயல்பாட்டில் O2 உருவாகும் விகிதம் உள்வரும் சூரியப் பாய்வு, மின்னல் விகிதம் மற்றும் இரசாயன எதிர்வினைகளில் பங்கேற்கும் பிற வளிமண்டல வாயுக்களின் மிகுதியால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது (எ. கா. CO2, H2O, OH) மற்றும் அவற்றின் செங்குத்து விநியோகங்கள். முக்கியமாக மேற்பரப்புக்கு அருகே H2 மற்றும் CO ஐ உள்ளடக்கிய ஒளி வேதியியல் எதிர்வினைகள் மூலம் வளிமண்டலத்திலிருந்து O2 அகற்றப்படுகிறது. இந்த எதிர்வினைகளில் மிக முக்கியமானவை உள்வரும் சூரிய ஃபோட்டான்கள் மூலம் H2 இரண்டு H அணுக்களாகப் பிரிக்கப்படும்போது தொடங்குகிறது. இலவச H பின்னர் O2 உடன் வினைபுரிந்து இறுதியில் H2O ஐ உருவாக்குகிறது, இதன் விளைவாக O2 இன் நிகர நீக்கம் மற்றும் H2O இல் நிகர அதிகரிப்பு ஏற்படுகிறது. சாத்தியமான ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தில் இந்த இரசாயன எதிர்வினைகள் அனைத்தையும் உருவகப்படுத்தும் மாதிரிகள் மிகவும் சிறிய வளிமண்டல O2 மிகுதியாக இருக்கக்கூடும் என்பதைக் காட்டுகின்றன. CO2 மற்றும் H2 மிகுதிகள் மற்றும் ஆதாரங்களுக்கான மதிப்புகளைக் கருதும் அத்தகைய ஒரு மாதிரியில், O2 அளவு கலவை விகிதம் மேற்பரப்புக்கு அருகில் 10−18 மற்றும் 10−11 க்கு இடையில் மற்றும் மேல் வளிமண்டலத்தில் 10−4 வரை கணக்கிடப்படுகிறது. ஹைட்ரஜன் மற்றும் குறைக்கப்பட்ட வாயுக்கள் ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தில் உள்ள ஹைட்ரஜன் மிகுதியை குறைப்பு-ஆக்சிஜனேற்றம் (ரெடாக்ஸ்) வேதியியலின் கண்ணோட்டத்தில் பார்க்க முடியும். வளிமண்டலத்தில் அதிக அளவு O2 இருப்பதால் நவீன வளிமண்டலம் ஆக்சிஜனேற்றமடைந்து வருகிறது. ஆக்சிஜனேற்ற வளிமண்டலத்தில், வளிமண்டல சேர்மங்களை உருவாக்கும் பெரும்பாலான அணுக்கள் (எ. கா. சி) ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட வடிவத்தில் இருக்கும் (எ. கா. CO2) ஒரு குறைக்கப்பட்ட வடிவத்திற்கு பதிலாக (எ. கா. சிஎச்4). குறைந்த வளிமண்டலத்தில், அதிகமான இனங்கள் அவற்றின் குறைக்கப்பட்ட, பொதுவாக ஹைட்ரஜன் தாங்கும் வடிவங்களில் இருக்கும். ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தில் மிகக் குறைந்த O2 இருந்ததால், ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலம் "பலவீனமாக குறைக்கப்பட்டது" என்று பொதுவாக நம்பப்படுகிறது-இருப்பினும் வளிமண்டலம் "வலுவாக குறைக்கப்பட்டது" என்று சிலர் வாதிடுகின்றனர். பலவீனமாக குறைக்கப்பட்ட வளிமண்டலத்தில், குறைக்கப்பட்ட வாயுக்கள் (எ. கா. CH4 மற்றும் NH3) மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட வாயுக்கள் (எ. கா. CO2) இரண்டும் உள்ளன. ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தில் உண்மையான H2 மிகுதியானது ஒரு கணக்கீட்டைச் செய்வதன் மூலம் மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது, இது H2 எரிமலை மூலம் மேற்பரப்பில் வெளியேற்றப்படும் விகிதம் மற்றும் அது விண்வெளிக்குத் தப்பிக்கும் விகிதம் ஆகியவற்றைக் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கிறது. இந்த சமீபத்திய கணக்கீடுகளில் ஒன்று, ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தில் எச் 2 மிகுதியாக ஒரு மில்லியனுக்கு 400 பாகங்கள் இருந்தது என்பதைக் குறிக்கிறது, ஆனால் எரிமலை வெளியேற்றத்திலிருந்து வரும் ஆதாரம் மேம்படுத்தப்பட்டிருந்தால் அல்லது வளிமண்டல தப்பிக்கும் திறன் எதிர்பார்த்ததை விட குறைவாக இருந்திருந்தால் கணிசமாக அதிகமாக இருந்திருக்கலாம். வளிமண்டலத்தில் உள்ள பிற குறைக்கப்பட்ட உயிரினங்களின் மிகுதியை வளிமண்டல வேதியியல் மாதிரிகள் மூலம் கணக்கிட முடியும். தாக்கத்திற்குப் பிந்தைய வளிமண்டலங்கள் ஆரம்பகால சூரிய மண்டலத்தில் உள்ள தாக்கங்களின் பெரிய பாய்வு ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தின் தன்மையை கணிசமாக மாற்றியிருக்கலாம் என்று முன்மொழியப்பட்டுள்ளது. ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தின் காலகட்டத்தில், ஒரு சில சிறுகோள் தாக்கங்கள் பெருங்கடல்களை ஆவியாக்கும் அளவுக்கு பெரியதாக இருக்கும் என்றும் பூமியின் மேற்பரப்பை உருக்கும் என்றும் எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, சிறிய தாக்கங்கள் இன்னும் அதிக எண்ணிக்கையில் எதிர்பார்க்கப்படுகின்றன. இந்த தாக்கங்கள் ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தை சூடாக்கி, அதில் சிலவற்றை விண்வெளிக்கு வெளியேற்றி, புதிய இரசாயனப் பொருட்களை வழங்குவதன் மூலம் அதன் வேதியியலை கணிசமாக மாற்றியிருக்கும். தாக்கத்திற்குப் பிந்தைய வளிமண்டலங்களைப் பற்றிய ஆய்வுகள், அவை ஒரு பெரிய தாக்கத்திற்குப் பிறகு ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தை வலுவாகக் குறைத்திருக்கும் என்பதைக் குறிக்கின்றன. சராசரியாக, ஆரம்பகால சூரிய மண்டலத்தில் உள்ள தாக்கங்கள் மிகவும் குறைந்த கனிமங்களைக் கொண்டிருந்தன (எ. கா. உலோக இரும்பு) மற்றும் வளிமண்டலத்தில் ஒரு வாயுவாக எளிதில் நுழையும் குறைக்கப்பட்ட சேர்மங்களால் செறிவூட்டப்பட்டன. இந்த வலுவாக குறைக்கப்பட்ட தாக்கத்திற்குப் பிந்தைய வளிமண்டலங்களில், CH4, HCN மற்றும் ஒருவேளை NH3 போன்ற குறைக்கப்பட்ட வாயுக்கள் கணிசமாக அதிகமாக இருக்கும். கடல் ஒடுக்கப்பட்ட பிறகு குறைந்த, தாக்கத்திற்குப் பிந்தைய வளிமண்டலங்கள் பின்னணி நிலைக்குத் திரும்புவதற்கு முன்பு பல்லாயிரக்கணக்கான ஆண்டுகள் வரை நீடிக்கும் என்று கணிக்கப்பட்டுள்ளது. உயிரினத்தின் தோற்றத்துடன் உறவு ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலம் இரசாயனப் பொருட்களை வழங்குவதோடு, உயிரின் தோற்றத்துடன் தொடர்புடைய கரிம சேர்மங்களின் தொகுப்புக்கு பங்களிக்கும் சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளை எளிதாக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, வாழ்க்கையின் தோற்றத்தில் சம்பந்தப்பட்ட சாத்தியமான சேர்மங்கள் மில்லர்-யூரே பரிசோதனையில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டன. இந்த பரிசோதனையில், ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலத்தில் என்ன வாயுக்கள் இருந்தன என்பது குறித்து அனுமானங்கள் செய்யப்பட வேண்டும். உயிரினத்தின் தோற்றத்திற்கான முன்மொழியப்பட்ட முக்கியமான பொருட்களில் மீத்தேன் (சிஎச்4), அம்மோனியா (என்எச்3), பாஸ்பேட், ஹைட்ரஜன் சயனைடு (எச்சிஎன்), பல்வேறு கரிமங்கள் மற்றும் பல்வேறு ஒளி வேதியியல் துணை தயாரிப்புகள் அடங்கும். வளிமண்டல அமைப்பு பூமியின் மேற்பரப்பில் இந்த சேர்மங்களின் நிலைத்தன்மை மற்றும் உற்பத்தியை பாதிக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, "பலவீனமாக குறைக்கப்பட்ட" ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலம் மின்னலுடன் எதிர்வினைகள் மூலம் இந்த பொருட்களில் சிலவற்றை உற்பத்தி செய்யலாம், ஆனால் அனைத்தையும் உற்பத்தி செய்யாது. மறுபுறம், வலுவாகக் குறைக்கப்பட்ட வளிமண்டலத்தில் உயிரினப் பொருட்களின் தோற்றத்தின் உற்பத்தி மற்றும் ஸ்திரத்தன்மை பெரிதும் மேம்படுத்தப்பட்டு, தாக்கத்திற்குப் பிந்தைய வளிமண்டலங்களை குறிப்பாக பொருத்தமானதாக ஆக்குகிறது. உயிர்களின் தோற்றத்திற்குத் தேவையான நிலைமைகள் வளிமண்டலத்திலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்ட ஒரு அமைப்பில் (எ. கா. ஒரு ஹைட்ரோதெர்மல் வென்ட்). இருப்பினும், ஆர்என்ஏவின் நியூக்ளியோபேஸ்களை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் சயனைடுகள் போன்ற சேர்மங்கள் நிலத்தில் உள்ள ஏரிகளைப் போலல்லாமல், கடலில் மிகவும் நீர்த்திருக்கும். உயிர் தோன்றியதும், வளிமண்டலத்துடன் தொடர்பு கொள்ளத் தொடங்கியதும், ப்ரீபயாடிக் வளிமண்டலம், வரையறையின்படி, பிந்தைய உயிரியல் வளிமண்டலத்திற்கு மாறியது. குறிப்புகள் பூமியின் வளிமண்டலம் ஹேடியன்