Sau đây là các giai đoạn chính của quá trình hình thành:
1. Sự ra đời của hệ mặt trời (khoảng 4,6 tỷ năm trước)
Tinh vân Mặt trời nguyên thủy: Hệ Mặt trời bắt nguồn từ một đám mây khí và bụi khổng lồ (chủ yếu bao gồm hydro, heli và các nguyên tố nặng), có thể đã sụp đổ do sóng xung kích từ vụ nổ siêu tân tinh gần đó.
Sự hình thành đĩa tiền hành tinh: Khi tinh vân sụp đổ, mặt trời hình thành ở trung tâm và vật chất còn lại quay thành cấu trúc phẳng giống như đĩa (đĩa tiền hành tinh), và vật chất trong đĩa dần dần tập trung lại thông qua lực hấp dẫn.
2. Sự tích tụ của các hành tinh nhỏ (khoảng 4,56 tỷ năm trước)
Sự kết tụ hạt: Các hạt bụi trong đĩa tiền hành tinh va chạm và dính lại với nhau để tạo thành các thiên thể có kích thước từ milimét đến kilômét (hành tinh nhỏ).
Phôi hành tinh: Các hành tinh nhỏ thu hút nhiều vật chất hơn thông qua lực hấp dẫn để hình thành các tiền hành tinh lớn hơn (phôi hành tinh). Phôi thai của Trái Đất có thể được hình thành do sự hợp nhất của một số thiên thể có kích thước từ Mặt Trăng đến Sao Hỏa.
3. Sự nóng chảy và phân tầng của Trái Đất (quá trình phân hóa)
Va chạm giải phóng nhiệt: Những va chạm thường xuyên và sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ đã làm tan chảy nguyên thủy Trái Đất thành một khối magma nóng chảy.
Hình thành cấu trúc phân lớp:
Lõi Trái Đất: Các kim loại nặng (sắt, niken) chìm vào bên trong.
Lớp phủ: Lớp silicat nhẹ hơn bao quanh lõi.
Lớp vỏ ban đầu : lớp vỏ bazan mỏng được hình thành sau khi nguội (lớp vỏ ban đầu liên tục bị phá hủy do va chạm).
4. Sự hình thành Mặt Trăng (khoảng 4,5 tỷ năm trước)
Giả thuyết va chạm Theia: Một vật thể có kích thước bằng sao Hỏa (Theia) va chạm với Trái đất nguyên thủy theo đường chéo, giải phóng một lượng lớn vật chất vào không gian.
Sự ra đời của Mặt Trăng: Các mảnh vụn tập trung xung quanh Trái Đất để hình thành nên Mặt Trăng. Vụ va chạm có thể đã làm tăng tốc độ quay của Trái Đất và ổn định độ nghiêng của trục Trái Đất.
5. Sự bắn phá nặng nề muộn (4,1-3,8 tỷ năm trước)
Va chạm tiểu hành tinh mạnh: Các mảnh vỡ còn lại của hệ mặt trời (như các vật thể trong vành đai tiểu hành tinh) thường xuyên va vào Trái đất, có thể mang theo nước và các phân tử hữu cơ, tạo nền tảng cho nguồn gốc của đại dương và sự sống.
6. Sự tiến hóa của khí quyển và đại dương
Bầu khí quyển nguyên thủy: các vụ phun trào núi lửa giải phóng khí (hơi nước, CO₂, nitơ, mêtan, v.v.) và không có oxy trong bầu khí quyển ban đầu.
Sự hình thành đại dương: Khi Trái Đất nguội đi, hơi nước ngưng tụ thành mưa, kéo dài hàng triệu năm để hình thành nên đại dương nguyên thủy.
Sự chuyển động của mảng kiến tạo bắt đầu : sự đối lưu của lớp manti thúc đẩy chuyển động của lớp vỏ, định hình lại hình thái bề mặt.
Các yếu tố chính khiến Trái Đất có thể sinh sống được:
Vị trí: Nằm trong “vùng có thể sống được” của hệ mặt trời, nơi nước lỏng có thể tồn tại ổn định.
Từ trường: Lõi lỏng tạo ra từ trường ngăn chặn gió mặt trời và bảo vệ bầu khí quyển.
Hoạt động địa chất: Chuyển động của mảng kiến tạo thúc đẩy chu trình cacbon và điều hòa khí hậu.
Sự hình thành của Trái Đất là kết quả của lực hấp dẫn, va chạm, sự phân hóa hóa học và quá trình tiến hóa lâu dài, và cuối cùng nó đã trở thành hành tinh duy nhất được biết đến trong vũ trụ có thể nuôi dưỡng sự sống.
