I.A. La formation de l'atmosphère primitive

La Terre s'est formée il y a 4,6 Ga en même temps que les autres objets du système solaire par accrétion d'un nuage de gaz issu de l'explosion d'une ancienne étoile. Au cours de ce processus, les particules se sont agglomérées sous l'effet de l'attraction gravitationnelle. Les collisions, nombreuses et violentes, ont échauffé la proto-Terre la transformant en une boule de magma. 

Sous l'effet de la gravité, les éléments chimiques les plus denses, comme le fer et le nickel, ont migré vers le centre, formant le noyau terrestre ; A l'inverse, les éléments les moins denses, à l'état de gaz, se sont échappés du magma (dégazage du magma), formant alors une première atmosphère. 

I.B. La composition de l'atmosphère primitive

Les chondrites sont des météorites particulières, formées dans le système solaire en même que la Terre. Leur composition est donc la même que celle de la Terre primitive. En chauffant ces météorites, il est possible de libérer les gaz qu'elles contiennent pour les analyser. On peut ainsi connaître la composition probable de l'atmosphère primitive de la Terre : 80% de vapeur d'eau, 12% de CO2, 5% de N2 et 3% d'autres gaz.

I.C. Refroidissement, condensation de la vapeur d'eau et formation précoce des océans

Certains minéraux de zircon très anciens (-4.4 Ga) témoignent de la présence précoce, quelques centaines de millions d'années après la formation de la Terre, d'océans en sa surface. La formation de ces océans a résulté de la condensation de la vapeur d'eau atmosphérique consécutive au refroidissement rapide de la planète après son accrétion. 

Le dioxyde de carbone étant soluble dans l'eau, une bonne partie de ce gaz s'est dissous dans les océans. La formation d'une hydrosphère a donc profondément modifié la composition de l'atmosphère et a abouti à une atmosphère principalement composée de diazote.