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La primera atmósfera se formó hace unos 4.500 millones de años a partir de los gases más ligeros de la nube de gas y polvo cósmico que también dio origen al sistema solar. Se componía de hidrógeno, vapor de agua y amoníaco.
Sin embargo, esta primitiva atmósfera no duraría mucho tiempo. -
El cese del bombardeo de meteoritos permitió el enfriamiento de la corteza terrestre y, con ello, la condensación del vapor de agua y la formación de los primeros lagos. En estas primeras masas de agua aparecieron hace unos 3500 millones de años los primeros organismos fotosintetizadores (bacterias azules). Con su actividad empezó la liberación de oxígeno a la atmósfera.
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Al aumentar el oxígeno atmosférico, se formó en la estratosfera el ozono, que absorbía las letales radiaciones ultravioleta del Sol. Protegidos por este ozono, los seres vivos pudieron abandonar la profundidad de la aguas y colonizar el medio terrestre.
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Durante sus primeros 500 millones de años, la Tierra se vio sometida a un incesante bombardeo de meteoritos. La energía de los impactos produjo el calentamiento del planeta, y gran parte de sus rocas pasaron a estado líquido. Este fenómeno permitió la salida hacia la atmósfera de los gases de su interior, y así se formó una nueva atmósfera con dióxido de carbono, nitrógeno y vapor de agua.
