thumb|Vista de la activa atmósfera de Júpiter, con la Gran Mancha Roja hacia el centro de la imagen. La atmósfera (alt. poco común, atmosfera; del griego antiguo ἀτμός, atmós, «vapor» y σφαῖρα, sphaîra, «esfera») es la capa de gas de un cuerpo celeste. Los gases son atraídos por la gravedad del cuerpo, y se mantienen en él, si la gravedad es suficiente y no es barrida completamente por el viento solar.
Atmósfera terrestre
La altura de la atmósfera de la Tierra alcanza los 1000km, aunque más de la mitad de su masa se concentra en los primeros 6 km y el 75 % en los primeros 11 km de altura desde la superficie planetaria. La masa de la atmósfera es de 5,1 x 1018 kg.
La atmósfera terrestre protege la vida de la Tierra. Absorbe en la capa de ozono parte de la radiación solar ultravioleta, reduce las diferencias de temperatura entre el día y la noche y actúa como escudo protector contra los meteoritos.
Composición de la atmósfera thumb|Los distintos colores se deben a la dispersión de la luz producida por la atmósfera. Casi la totalidad del aire (un 95 %) se encuentra a menos de 30 km de altura y más del 75 % en la troposfera. El aire forma en la troposfera una mezcla de gases bastante homogénea, hasta el punto de que su comportamiento es el equivalente al que tendría si estuviera compuesto por un solo gas.
Los elementos de los que principalmente se compone la atmósfera son:
Nitrógeno: Constituye el 78 % del volumen del aire. Está formado por moléculas que tienen dos átomos de nitrógeno, de manera que su fórmula es N2. Es un gas inerte, es decir, que no suele reaccionar con otras sustancias. Oxígeno: Representa el 21 % del volumen del aire. Está formado por moléculas de dos átomos de oxígeno y su fórmula es O2. Es un gas muy reactivo y la mayoría de los seres vivos lo necesita para vivir. Argón: Contribuye en 0,93 % al volumen del aire. Es un gas noble que no reacciona con ninguna sustancia. Dióxido de carbono: Está constituido por moléculas de un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno, de modo que su fórmula es CO2. Representa el 0,04 % del volumen del aire y participa en procesos biológicos y climatológicos muy importantes. Las plantas lo necesitan para realizar la fotosíntesis, y es el residuo de la respiración y de las reacciones de combustión que se dan, por ejemplo, en un incendio forestal y en el motor de un auto. Ozono: Es un gas minoritario que se encuentra en la estratosfera. Su fórmula es O3, pues sus moléculas tienen tres átomos de oxígeno. Es de gran importancia para la vida en nuestro planeta, ya que su producción a partir del oxígeno atmosférico absorbe la mayor parte de los rayos ultravioleta procedentes del Sol. Vapor de agua: Se encuentra en cantidad muy variable y participa en la formación de nubes y de la niebla. Es uno de los gases causantes del efecto invernadero. Partículas sólidas y líquidas: En el aire se encuentran muchas partículas sólidas en suspensión, como por ejemplo, el polvo que levanta el viento y el polen. Estos materiales tienen una distribución muy variable dependiendo de los vientos y de la actividad humana. Entre los líquidos, la sustancia más importante es el agua en suspensión que se encuentra en las nubes.
Composición química
Capas de la atmósfera terrestre
thumb|350px|Capas de la atmósfera. thumb|Imagen de la estratosfera.
Troposfera
Está situada desde la superficie hasta unos 10 o 12 km. Es la capa en la que se producen los movimientos horizontales y verticales del aire que son provocados por los vientos y otros fenómenos atmosféricos como las nubes, lluvias, cambios de temperatura. Su límite superior es la tropopausa.
Estratosfera
Es la capa que se encuentra entre los 10 km y los 50 km de altura. Los gases se encuentran separados formando capas o estratos de acuerdo a su peso. Una de ellas es la capa de ozono que protege a la Tierra del exceso de rayos ultravioleta provenientes del Sol. Las cantidades de oxígeno y dióxido de carbono son casi nulas y aumenta la proporción de hidrógeno. Actúa como regulador de la temperatura; en su parte inferior está cerca de los –60 °C y aumenta con la altura hasta los 10 o 17 °C. Su límite superior es la estratopausa.
Mesosfera
En esta capa la temperatura disminuye hasta los –70 °C conforme aumenta su altitud. Se extiende desde la estratopausa (zona de contacto entre la estratosfera y la mesosfera) hasta una altura de unos 80 km, donde la temperatura vuelve a descender hasta unos –80 °C o –90 °C. Su límite superior es la mesopausa.
Termosfera
Es la capa que se encuentra entre los 90 y los 400 kilómetros de altura. En ella existen capas formadas por átomos cargados eléctricamente, llamados iones. Al ser una capa conductora de electricidad es la que posibilita las transmisiones de radio y televisión por su propiedad de reflejar las ondas electromagnéticas. El gas predominante es el nitrógeno. Su temperatura aumenta desde los –76 °C hasta llegar a 1500 °C. Su límite superior es la termopausa o ionopausa.
Exosfera
Es la capa en la que los gases poco a poco se dispersan hasta que la composición es similar a la del espacio exterior. Es la última capa de la atmósfera, se localiza por encima de la termosfera, aproximadamente a unos 580 km de altitud, en contacto con el espacio exterior, donde existe prácticamente el vacío. Es la región atmosférica más distante de la superficie terrestre. En esta capa la temperatura no varía y el aire pierde sus cualidades.
Su límite con el espacio llega en promedio a los 10 000 km, por lo que la exosfera está contenida en la magnetosfera (500-60 000 km), que representa el campo magnético de la Tierra. En esa región, hay un alto contenido de polvo cósmico que cae sobre la Tierra y que hace aumentar su peso en unas 20 000 toneladas. Es la zona de tránsito entre la atmósfera terrestre y el espacio interplanetario y en ella se localizan los satélites artificiales de órbita polar. En la exosfera, el concepto popular de temperatura desaparece, ya que la densidad del aire es casi despreciable; además contiene un flujo o bien llamado plasma, que es el que desde el exterior se le ve como los Cinturones de Van Allen. Aquí es el único lugar donde los gases pueden escapar ya que la influencia de la fuerza de la gravedad no es tan grande. En ella la ionización de las moléculas determina que la atracción del campo magnético terrestre sea mayor que la del gravitatorio (de ahí que también se la denomina magnetosfera). Por lo tanto, las moléculas de los gases más ligeros poseen una velocidad media que les permite escapar hacia el espacio interplanetario sin que la fuerza gravitatoria de la Tierra sea suficiente para retenerlas. Los gases que así se difunden en el vacío representan una pequeñísima parte de la atmósfera terrestre.
Los principales gases dentro de la exosfera son los gases más ligeros: Hidrógeno Helio Dióxido de carbono Oxígeno atómico
Atmósferas de los demás planetas del sistema solar
Venus
thumb|left|La forma particular de las nubes en Venus se debe a la mayor velocidad del viento a baja latitud.
Venus posee una densa atmósfera. Su presión atmosférica equivale a 90 atmósferas terrestres (una presión equivalente a una profundidad de un kilómetro bajo el nivel del mar en la Tierra). Está compuesta principalmente por CO2 y una pequeña cantidad de monóxido de carbono, nitrógeno, ácido sulfúrico, argón y partículas de azufre. La enorme cantidad de CO2 de la atmósfera provoca un fuerte efecto invernadero que eleva la temperatura de la superficie del planeta hasta cerca de 460 °C. Esto hace que Venus sea más caliente que Mercurio.
La temperatura no varía de forma significativa entre el día y la noche. A pesar de la lenta rotación de Venus, los vientos de la atmósfera superior circunvalan el planeta en tan solo cuatro días, alcanzan velocidades de 360 km/h y distribuyen eficazmente el calor. Además del movimiento zonal de la atmósfera de oeste a este, hay un movimiento vertical en forma de célula de Hadley que transporta el calor del ecuador hasta las zonas polares e incluso a latitudes medias del lado no iluminado del planeta.
La radiación solar casi no alcanza la superficie del planeta. La densa capa de nubes refleja al espacio la mayor parte de la luz del Sol y gran parte de la luz que atraviesa las nubes es absorbida por la atmósfera.
Marte
thumb|left|La tenue atmósfera de Marte.
La atmósfera de Marte es muy tenue, con una presión superficial de sólo 7 a 9 hPa frente a los 1013 hPa de la atmósfera terrestre, es decir, una centésima parte de la terrestre. La presión atmosférica varía considerablemente con la altitud, desde casi 9 hPa en las depresiones más profundas, hasta 1hPa en la cima del Monte Olimpo. Está compuesta fundamentalmente de dióxido de carbono (95,3 %) con un 2,7 % de nitrógeno, un 1,6 % de argón y trazas de oxígeno molecular (0,15 %), monóxido de carbono (0,07 %) y vapor de agua (0,03 %).
La atmósfera es lo bastante densa como para albergar vientos y tormentas de polvo que, en ocasiones, pueden abarcar el planeta entero durante meses. Este viento es el responsable de la existencia de dunas de arena en los desiertos marcianos. La bóveda celeste marciana es de un suave color rosa salmón debido a la dispersión de la luz por los granos de polvo muy finos procedentes del suelo ferruginoso. A diferencia de la Tierra, ninguna capa de ozono bloquea la radiación ultravioleta. Hay nubes en mucha menor cantidad que en la Tierra y son de vapor de agua o de dióxido de carbono en latitudes polares.
La débil atmósfera marciana produce un pequeño efecto invernadero que aumenta la temperatura superficial unos cinco grados, mucho menos que lo observado en Venus y en la Tierra, que tienen más gases de efecto invernadero y por eso su temperatura es más cálida.
En las latitudes extremas, la condensación del dióxido de carbono forma nubes de cristales de nieve carbónica.
Atmósferas de los gigantes gaseosos del sistema solar Júpiter
thumb|Atmósfera de Júpiter vista por la Voyager I al acercarse al planeta. La atmósfera de Júpiter se extiende hasta grandes profundidades, donde la enorme presión comprime el hidrógeno molecular hasta que se transforma en un líquido de carácter metálico a profundidades de unos 10 000 km. Más abajo se sospecha la existencia de un núcleo rocoso formado principalmente por materiales más densos.
En la parte alta de la atmósfera se observa una circulación atmosférica formada por bandas paralelas al ecuador, en la que puede encontrarse la Gran Mancha Roja, que es una tormenta con más de 300 años de antigüedad.
Se observan nubes de diferentes colores que refleja, que se forman a distintas alturas y con diferentes composiciones. Júpiter tiene un potente campo magnético que provoca auroras polares.
Saturno
La atmósfera de Saturno posee bandas oscuras y zonas claras similares a las de Júpiter, aunque la distinción entre ambas es mucho menos clara. Hay fuertes vientos en la dirección de los paralelos. En las capas altas se forman auroras por la interacción del campo magnético planetario con el viento solar.
Urano
El planeta Urano cuenta con una gruesa atmósfera formada por una mezcla de hidrógeno, helio y metano, que puede representar hasta un 15 % de la masa planetaria y que le da su color característico.
Neptuno
La atmósfera de Neptuno está formada por hidrógeno, helio y un pequeño porcentaje de gas metano, que le proporciona el color azul verdoso. Sus partículas están levemente más separadas de lo que deberían estar por causa de la temperatura, que es de –200 °C, semejante a la de Urano, que está ubicado más cerca del Sol, por lo que se estima que tiene una fuente interna de calor.
Caso único: la atmósfera de Titán
thumb|200px|Detalle de la brumosa atmósfera de Titán. Al fondo puede verse el limbo de Saturno.