太阳系中天体的大气层厚度主要由其质量决定，但也受到温度、历史和构成等因素的显著影响。虽然四颗气态巨行星拥有最浓厚的大气层，但在岩石行星和卫星中，大气厚度的排名并非完全取决于天体的大小。例如，土卫六（泰坦）的大气压远超地球，而金星的大气层更是所有岩石世界中最厚的。这份排名揭示了从气态巨行星到岩石行星，再到卫星甚至矮行星，其大气层的多样性与复杂性。
决定一个天体能否拥有大气层，质量是最大的影响因素，但它并非唯一因素。
1-4. 气态巨行星：木星、土星、天王星和海王星
这四颗气态巨行星拥有太阳系中最厚的大气层，主要由氢和氦等挥发性气体构成。它们的巨大质量使其能够捕获和维持庞大的气体包层。
- 第一名：木星。作为太阳系质量最大的行星，它拥有最厚的大气层。
- 第二名：土星。虽然体积与木星相近，但质量小得多，大气厚度次于木星。
- 第三名：天王星。模型显示，尽管天王星比海王星质量小，但密度更低，因此其大气层（约5000公里厚）可能比海王星更厚。
- 第四名：海王星。密度高于天王星，其大气层厚度被认为约为天王星的三分之二。
5. 金星：极端高压的二氧化碳世界
金星拥有所有岩石行星中最厚的大气层，其地表大气压力是地球的 92倍，相当于在地球水下900米深处的压力。
- 主要成分：大气主要由二氧化碳构成，被认为是由大规模的火山活动所驱动。
- 大气质量：尽管金星的氮气含量约为地球的4倍，但与庞大的二氧化碳总量相比微不足道。
- 表面观测：派克太阳探测器首次穿透了金星的云层，直接看到了其地表特征。
6. 土卫六（泰坦）：比地球压力还大的卫星
作为土星最大的卫星，泰坦的大气层极为特殊，在太阳系所有卫星中排名第一。
尽管泰坦的质量不大，但它浓厚的氮-甲烷大气层使其表面能够存在液态甲烷。
- 大气压力：其地表大气压力约为地球的 1.5倍。
- 大气质量：泰坦的大气层总质量几乎是地球大气层的两倍。
- 主要成分：主要由氮气和甲烷组成，阳光照射下还会形成一层有机物薄雾。
7. 地球：维持液态水的氮氧大气
地球的大气层虽然不算最厚，但其独特的成分和压力为生命提供了完美的条件。
- 关键作用：恰当的压力和温度组合使液态水能在地表稳定存在。
- 主要成分：由氮气和氧气主导，这在太阳系中非常罕见。
8. 火星：稀薄的过去遗迹
火星如今的大气层极其稀薄，地表大气压力仅为地球的 0.7%。
- 液态水消失：由于压力低于水的“三相点”，液态水无法在今天的火星表面稳定存在。
- 历史证据：干涸的河床和“牛轭弯”等地貌特征表明，火星过去曾拥有更厚的大气层和流动的液态水。
9. 海卫一（特里同）：海王星的冰冷卫星
作为海王星最大的卫星，特里同拥有太阳系卫星中第二厚的大气层。它被认为是一个被海王星引力捕获的柯伊伯带天体。
- 大气压力：压力约为地球的 0.0014%至0.005%。
- 大气活动：在“夏季”，其表面的冰冻挥发物会升华成气体，驱动着大气活动，甚至形成类似“黑色烟囱”的冰火山羽流。
10. 冥王星：遥远的氮气世界
这颗矮行星的大气层与海卫一相似，但由于质量更小且距离太阳更远而更为稀薄。
- 大气压力：约为地球的 0.00014%至0.001%，厚度约为海卫一的三分之二。
- 主要成分：以氮气为主，随着冥王星的轨道变化，氮气和甲烷等物质会蒸发和凝结，形成“氮气雪”等现象。
- 地貌特征：新视野号探测器揭示了其大气中的多层薄雾，以及由高达3500米的冰山投下的阴影。
其他值得关注的大气层
- 第11名：木卫一（艾欧）。在所有卫星中，其大气层厚度排名第三，主要由火山喷发出的硫和盐构成。
- 木卫二、三、四（欧罗巴、盖尼米德、卡利斯托）：这三颗卫星拥有极其稀薄的氧气大气层。其成因是太阳紫外线分解了表面的水冰，较轻的氢气逃逸，而较重的氧气被保留下来。