Penciptaan Bumi terkait erat dengan pembentukan tata surya sekitar lima miliar tahun yang lalu. Tata surya mengembun dari awan gas dan debu yang sangat besar, dengan Matahari yang terbentuk sebagai bagian dari awan yang runtuh dengan sendirinya di bawah pengaruh gravitasi ke titik di mana fusi nuklir dapat dimulai. Medan gravitasi Matahari menarik sejumlah besar material, yang membentuk struktur berbentuk cakram di sekitarnya, yang dikenal sebagai cakram akresi. Bumi, seperti planet-planet lain, diciptakan sekitar 4.54 miliar tahun yang lalu ketika beberapa materi dari piringan ini berkumpul untuk membentuk benda bulat. Pada titik tertentu di awal sejarahnya, diperkirakan bahwa sebuah planet yang lebih kecil bertabrakan dengan benda ini, meningkatkan ukurannya dan menghasilkan pembentukan Bulan.
Formasi Bintang
Bintang terbentuk dari awan gas yang sangat besar — kebanyakan hidrogen — yang dikenal sebagai awan molekul raksasa, karena terdiri dari molekul. Bintang-bintang pertama mulai muncul ketika alam semesta cukup dingin untuk membentuk molekul hidrogen. Bagian-bagian dari awan ini di mana kerapatannya sedikit lebih besar mengakumulasi lebih banyak gas melalui tarikan gravitasi, membentuk daerah globular dengan kerapatan yang relatif tinggi. Ini dikenal sebagai “Bok globules,” dinamai astronom Bart Bok, dan dapat diamati hari ini di bagian lain dari galaksi. Bagian dari globules ini semakin mengembun di bawah gravitasi, sampai inti atom hidrogen dikompresi sedemikian rupa sehingga terjadi fusi nuklir, yang menghasilkan kelahiran sebuah bintang.
Fluktuasi kepadatan yang menyebabkan runtuhnya bagian dari awan molekul raksasa mungkin merupakan variasi kecil yang ada sejak awal. Atau, beberapa peristiwa mungkin memampatkan bagian dari awan. Salah satu kemungkinannya adalah bahwa awan dapat melewati lengan galaksi, di mana terdapat kepadatan yang lebih besar dari bintang-bintang yang sudah ada sebelumnya. Lain adalah kompresi oleh gelombang kejut dari supernova terdekat.
Formasi Planet
Materi yang mengelilingi bintang baru mengorbit di sekitarnya, akhirnya mengendap menjadi cakram akresi. Dari bahan ini, planet dapat terbentuk dalam dua cara. Kelebihan hidrogen, bersama dengan sejumlah kecil gas lainnya, dapat mengembun menjadi planet gas raksasa, seperti Jupiter dan Saturnus. Jumlah gas yang terlibat tidak cukup untuk gravitasi menyebabkan fusi nuklir, sehingga mereka tetap planet daripada bintang. Cara lain, yang jauh lebih lambat, adalah partikel debu menggumpal, membentuk massa yang lebih besar yang saling bertabrakan dan saling menempel hingga asteroid dan planet terbentuk.
Planet berbatu seperti Bumi tidak mungkin terbentuk sebagai bagian dari gelombang pertama pembentukan bintang karena tidak ada bahan yang cocok tersedia. Pada titik ini, hanya ada hidrogen dan helium, keduanya gas, dan sedikit litium, logam yang sangat ringan. Unsur-unsur yang lebih berat yang diperlukan untuk membentuk batu diciptakan di dalam bintang-bintang melalui fusi nuklir. Proses ini, bagaimanapun, hanya dapat membuat elemen hingga dan termasuk besi. Ada banyak elemen yang lebih berat dari besi yang ada di Bumi dan beberapa di antaranya sangat penting bagi kehidupan manusia.
Unsur-unsur yang lebih berat dari besi hanya dapat dihasilkan oleh ledakan supernova. Dari sini dapat disimpulkan bahwa pasti ada setidaknya satu supernova di sekitar tata surya sebelum pembentukannya. Bisa jadi hal inilah yang memicu runtuhnya awan molekuler yang membentuk Matahari dan planet-planet.
Pembentukan Bumi
Proses yang membentuk sistem bintang masih berlangsung dan dapat diamati, pada berbagai tahap, di bagian lain galaksi kita. Pembentukan tata surya diperkirakan mengikuti pola yang sama. Namun, ada beberapa peristiwa tertentu yang membantu membentuk Bumi seperti yang kita kenal sekarang.
Tidak diketahui secara pasti mekanisme apa yang menyebabkan runtuhnya sebagian awan molekuler ke Matahari dan piringan akresinya. Apa pun penyebabnya, ketika pusatnya menjadi cukup padat, ia menyala menjadi Matahari. Aliran partikel – yang dikenal sebagai “angin matahari” – dari bintang baru membuang gas ke tata surya luar, di mana mereka membentuk planet gas raksasa. Potongan material berbatu tetap berada di tata surya bagian dalam, di mana mereka bisa tumbuh menjadi planet.
Setelah Bumi terbentuk, ia mulai memanas. Fenomena ini disebabkan oleh kombinasi peluruhan unsur-unsur radioaktif, kompresi materi planet yang berkelanjutan oleh gravitasi dan dampak meteorit. Saat material meleleh, berbagai elemen menjadi bergerak, dan elemen yang lebih berat, seperti besi, tertarik ke pusat, membentuk inti yang bertanggung jawab atas medan magnet bumi. Bahan yang lebih ringan, seperti silikat, mengapung di permukaan, membentuk kerak. Kerak padat yang relatif tipis di atas material cair yang lebih padat memunculkan tektonik lempeng dan vulkanisme.
Sejarah awal planet kita tidak mulus, tetapi melibatkan serangkaian peristiwa yang ditandai dengan dampak besar. Tabrakan terbesar ini mungkin telah menciptakan Bulan. Bukti kuat menunjukkan bahwa tak lama setelah pembentukannya, planet ini ditabrak oleh benda seukuran Mars yang disebut Theia, yang mungkin terbentuk pada titik Lagrange – titik keseimbangan gravitasi – di orbit Bumi. Tabrakan ini akan mengeluarkan banyak gigaton material yang kemudian akan pergi ke orbit dan berkumpul untuk membentuk Bulan.