În timpul formării Pământului, suprafața planetei era acoperită de un ocean de magmă, iar gazele rezultate ar fi putut crea o atmosferă aproape identică cu cea toxică a planetei Venus.
Primul ocean de magmă al Pământului a fost creat probabil de o coliziune cu un corp ceresc, de dimensiunea planetei Marte, care a topit o mare parte a planetei timpurii și condus la formarea Lunii. Pe măsură ce oceanul de magmă s-a răcit, unii compuși din amestecul topit s-au condensat, formându-se astfel o atmosferă.
Pentru a afla mai multe detalii în legătură cu acea atmosferă, Paolo Sossi și colegii acestuia, din cadrul ETH Zürich din Elveția, au folosit o tehnică numită levitație aerodinamică pentru a face o rocă să plutească deasupra unui jet de gaz, în timp ce aceasta era încălzită la aproximativ 1900 °C cu ajutorul unui laser.
„Această mică marmură topită care plutește, la aproape 2000 °C, reprezintă o simulare a Pământului în starea sa topită, la o scară mult mai mică”, a declarat Sossi. Gazul din jurul rocii se comportă precum o atmosferă în miniatură.
Cercetătorii au repetat experimentul, modificând compoziția jetului de gaz prin adăugarea și eliminarea diferiților compuși, pentru a încerca să găsească compoziția chimică aproximativă a atmosferei Pământului primordial. Nivelurile de oxigen din proba topită au fost modificate în funcție de compoziția gazului. Oamenii de știință au comparat aceste roci topite cu probe de roci din mantaua Pământului, pentru a determina care atmosferă a produs rezultate asemănătoare cu cele înregistrate deja.
Aceștia au descoperit faptul că atmosfera Pământului primordial era una densă, cu niveluri ridicate de dioxid de carbon și cu o cantitate relativ scăzută de azot, similară cu atmosfera existentă din prezent pe Venus. Atmosfera planetei Marte are aproape aceeași compoziție, deși nu este atât de densă.
Faptul că dimensiunea Pământului este mai mare decât cea a planetei Marte, a condus la existența unei forțe gravitaționale suficient de mare pentru a menține atmosfera. De asemenea, Pământul are și o temperatură mai scăzută decât Venus, fapt care a permis existența apei sub formă lichidă pe suprafața sa, aceasta captând dioxidul de carbon din atmosferă și împiedicând formarea efectului de seră care este prezent pe Venus.
