Trái Đất được hình thành như thế nào?
Chúng ta sống trên Trái Đất và thường muốn tìm hiểu quá trình hình thành của nó: “Trái Đất từ đâu đến? Ban đầu nó có giống như hiện nay không?”
Vào thời cổ đại, khi khoa học chưa phát triển như ngày nay, con người không thể giải thích được vấn đề này. Vì vậy, dựa vào trí tưởng tượng của mình, họ đã tạo ra rất nhiều câu chuyện thần thoại về nguồn gốc Trái Đất và lưu truyền khắp thế giới.
Cùng với sự phát triển của thời đại, khoa học cũng không ngừng tiến bộ, loài người dần dần không còn tin vào các câu chuyện thần thoại ấy nữa. Đến thế kỷ XVIII, một số nhà triết học và khoa học phương Tây đã đưa ra nhiều giả thuyết về nguồn gốc Trái Đất, kèm theo những căn cứ khác nhau. Qua hơn 200 năm thảo luận, nghiên cứu và tranh luận học thuật, ngày nay mọi người về cơ bản tán thành “thuyết tinh vân”. Giả thuyết này do Kant, nhà triết học Đức, đưa ra năm 1755. Dựa vào các tài liệu quan trắc thiên văn khi đó, ông cho rằng trong Vũ Trụ tồn tại những hạt vật chất nguyên thủy rất phân tán. Những hạt này chuyển động xoáy quanh một trung tâm và dần tập trung trên cùng một mặt phẳng; cuối cùng, vật chất ở trung tâm hình thành Mặt Trời. Những vật chất nằm trên mặt phẳng gần đường quỹ đạo thì hình thành các hành tinh như Trái Đất và những thiên thể khác. Về sau, “thuyết tinh vân” này dần trở thành một trường phái trong học thuyết về nguồn gốc Thái Dương Hệ.
Trái Đất là một thiên thể trong hệ Mặt Trời. Nguồn gốc của Trái Đất gắn chặt với nguồn gốc hình thành của Thái Dương Hệ. Theo suy đoán của các nhà thiên văn, cách đây khoảng 6,6 tỉ năm, hệ Ngân Hà xảy ra một vụ nổ lớn. Các vật chất vụn nát phân bố rải rác, rồi qua quá trình ngưng kết lâu dài, đến khoảng 5 tỉ năm trước, tại vị trí Thái Dương Hệ ngày nay xuất hiện một đoàn khí thể khổng lồ, tối đen, không định hình, lạnh giá và loãng, gồm oxi, nêong, cacbonmonoxit, mêtan, khí cacbonic, amoniac,… cùng các bụi tinh vân như than chì, quặng sắt, muối và axit silic. Đám vật chất này chuyển động ngược chiều kim đồng hồ, dần co ngót lại; những vật nặng tập trung ở bên trong, vật nhẹ ở bên ngoài, rồi về sau những vật nặng hình thành các hành tinh. Trái Đất chính là một trong những hành tinh ấy. Thời điểm đó cách nay khoảng 4,6 tỉ năm.
Vậy giả thuyết này dựa vào những căn cứ nào? Các nhà khoa học từng lấy mẫu đất đá cổ nhất từ Mặt Trăng đưa về, dùng phương pháp đồng vị để xác định tuổi và phát hiện tuổi của Mặt Trăng giống với các chất đồng vị của vẫn thạch trên Trái Đất, đồng thời cũng gần với tuổi suy đoán của Trái Đất là 4,6 tỉ năm. Ngoài ra, thành phần hóa học của đất đá Mặt Trăng, các vẫn thạch và những nham thạch cổ nhất trên Trái Đất cũng rất thống nhất với nhau. Như vậy có thể thấy Trái Đất và các tinh cầu trong Thái Dương Hệ đều hình thành gần như đồng thời.
Vì vậy, ta gọi khoảng thời gian 4,6 tỉ năm về trước là thời kỳ Thiên văn của Trái Đất, còn quãng thời gian 4,6 tỉ năm trở lại đây là thời kỳ Địa chất của Trái Đất. Việc nghiên cứu lịch sử Trái Đất bắt đầu từ 4,6 tỉ năm trước cho đến ngày nay.
Nhưng sau khi Trái Đất hình thành, 800 triệu năm đầu tiên, tức từ cách đây 4,6 đến 3,8 tỉ năm, bộ mặt ban đầu của nó ra sao vẫn chưa có chứng cứ trực tiếp. Người ta chỉ có thể mượn các thiên thể khác, đặc biệt là Mặt Trăng và những thiên thể có tình trạng tương tự Trái Đất, để suy đoán. Ví dụ Mặt Trăng, Hỏa Tinh và Thủy Tinh đều có bề mặt đầy hố do vẫn thạch va chạm tạo nên. Cách đây khoảng 4,1 - 3,9 tỉ năm là thời kỳ vẫn thạch va chạm dữ dội nhất; trong tầng đất xa xưa nhất của Trái Đất cũng để lại dấu vết của hiện tượng này. Khi ấy, núi lửa trên Trái Đất bùng nổ rất nhiều. Thời kỳ đầu hình thành, Trái Đất chưa có vật chất của sự sống, có thể thấy lúc đó Trái Đất chưa có nước và cũng chưa có không khí. Cách đây 4,4 - 4,3 tỉ năm, trên Trái Đất mới bắt đầu xuất hiện cấu tạo địa tầng, hình thành vỏ Trái Đất, lớp cùi và nhân Trái Đất. Khoảng 4 - 3,8 tỉ năm trước, vỏ Trái Đất bước vào giai đoạn địa chất hóa. Sự sống, nước và không khí trên Trái Đất đều dần xuất hiện sau thời kỳ này.
