Jordens skapelse är nära knuten till bildandet av solsystemet för ungefär fem miljarder år sedan. Solsystemet kondenserade från ett enormt moln av gas och damm, med solen som bildades när en del av molnet kollapsade in i sig själv under påverkan av gravitationen till den punkt där kärnfusion kunde börja. Solens gravitationsfält drog till sig stora mängder material, som bildade en skivformad struktur runt den, känd som en ackretionsskiva. Jorden, liksom de andra planeterna, skapades för cirka 4.54 miljarder år sedan när en del av materialet från denna skiva kom samman för att bilda en sfärisk kropp. Vid någon tidpunkt tidigt i dess historia, tros det att en mindre planet kolliderade med denna kropp, vilket ökade dess storlek och resulterade i att månen bildades.
Stjärnbildning
Stjärnor bildas av enorma gasmoln – mestadels väte – kända som gigantiska molekylära moln, eftersom de består av molekyler. De första stjärnorna började dyka upp när universum var tillräckligt kallt för att molekyler av väte kunde bildas. De delar av dessa moln där densiteten är lite större ackumulerar mer gas genom gravitationsattraktion och bildar klotformade områden med relativt hög densitet. Dessa är kända som ”Bok-kulor”, uppkallade efter astronomen Bart Bok, och kan idag observeras i andra delar av galaxen. Delar av dessa kulor kondenserade ytterligare under gravitationen, tills kärnorna i väteatomerna komprimerades så mycket att kärnfusion ägde rum, vilket resulterade i födelsen av en stjärna.
De fluktuationer i densitet som leder till kollaps av delar av ett gigantiskt molekylärt moln kan vara små variationer som fanns från början. Alternativt kan vissa händelser komprimera delar av molnet. En möjlighet är att molnet kan passera genom armen på en galax, där det finns en större täthet av redan existerande stjärnor. En annan är komprimering av stötvågorna från en närliggande supernova.
Planetbildning
Materialet som omger en ny stjärna kretsar runt den och lägger sig till slut i en ackretionsskiva. Av detta material kan planeter bildas på två sätt. Överskott av väte, tillsammans med små mängder andra gaser, kan kondensera till gasjätteplaneter, som Jupiter och Saturnus. Mängden gas som är involverad räcker inte för att gravitationen ska orsaka kärnfusion, så de förblir planeter snarare än stjärnor. Det andra, mycket långsammare, sättet är att dammpartiklar klumpar ihop sig och bildar större massor som kolliderar med varandra och håller ihop tills asteroider och planeter bildas.
Steniga planeter som jorden kunde inte ha bildats som en del av den första vågen av stjärnbildning eftersom det inte fanns något lämpligt material tillgängligt. Vid denna tidpunkt fanns det bara väte och helium, båda gaser, och ett spår av litium, en mycket lätt metall. De tyngre grundämnena som krävs för att bilda sten skapades i stjärnor genom kärnfusion. Denna process kan dock bara skapa elementen upp till och med järn. Det finns många grundämnen som är tyngre än järn som finns på jorden och några av dem är viktiga för mänskligt liv.
Elementen som är tyngre än järn kan bara produceras genom en supernovaexplosion. Av detta följer att det måste ha funnits minst en supernova i närheten av solsystemet innan dess bildande. Det kan vara så att det var detta som utlöste kollapsen av det molekylära molnet som bildade solen och planeterna.
Bildandet av jorden
Processerna som bildar stjärnsystem pågår fortfarande och kan observeras, i olika skeden, i andra delar av vår galax. Bildandet av solsystemet tros ha följt ett liknande mönster. Det finns dock några speciella händelser som hjälpte till att forma jorden som vi känner den idag.
Det är inte känt exakt vilken mekanism som orsakade kollapsen av en del av ett molekylärt moln i solen och dess ansamlingsskiva. Oavsett orsak, när centrum blev tillräckligt tätt, antändes det för att bli solen. Strömmar av partiklar – känd som ”solvinden” – från den nya stjärnan förvisade gaserna till det yttre solsystemet, där de bildade gasjättens planeter. Bitar av stenigt material blev kvar i det inre solsystemet, där de kunde växa till planeter.
När jorden väl hade bildats började den värmas upp. Detta fenomen berodde på en kombination av sönderfallet av radioaktiva grundämnen, den fortsatta komprimeringen av planetens material genom gravitation och meteoritnedslag. När materialet smälte blev olika grundämnen rörliga och de tyngre, som järn, graviterade mot mitten och bildade kärnan som är ansvarig för jordens magnetfält. Lättare material, som silikater, flöt på ytan och bildade skorpan. Den relativt tunna, fasta skorpan ovanpå tätare, smält material gav upphov till plattektonik och vulkanism.
Vår planets tidiga historia var inte jämn, utan involverade en serie händelser som kännetecknades av massiva nedslag. Den största av dessa kollisioner kan ha skapat månen. Starka bevis tyder på att planeten kort efter dess bildande träffades av en Mars-stor kropp som heter Theia, som kan ha bildats vid en Lagrangepunkt – en punkt med gravitationsjämvikt – i jordens omloppsbana. Denna kollision skulle ha kastat ut många gigaton material som sedan skulle gå i omloppsbana och gå samman för att bilda månen.