La création de la Terre est étroitement liée à la formation du système solaire il y a environ cinq milliards d’années. Le système solaire s’est condensé à partir d’un énorme nuage de gaz et de poussière, le Soleil faisant partie du nuage s’effondrant sur lui-même sous l’influence de la gravité au point où la fusion nucléaire pourrait commencer. Le champ gravitationnel du Soleil a attiré de grandes quantités de matière, qui ont formé une structure en forme de disque autour de lui, connue sous le nom de disque d’accrétion. La Terre, comme les autres planètes, a été créée il y a environ 4.54 milliards d’années lorsqu’une partie de la matière de ce disque s’est réunie pour former un corps sphérique. Au début de son histoire, on pense qu’une planète plus petite est entrée en collision avec ce corps, augmentant sa taille et entraînant la formation de la Lune.
Formation d’étoiles
Les étoiles se forment à partir d’énormes nuages de gaz – principalement de l’hydrogène – connus sous le nom de nuages moléculaires géants, car ils sont constitués de molécules. Les premières étoiles ont commencé à apparaître lorsque l’univers était suffisamment froid pour que des molécules d’hydrogène se forment. Les parties de ces nuages où la densité est un peu plus grande accumulent plus de gaz par attraction gravitationnelle, formant des régions globulaires de densité relativement élevée. Ceux-ci sont connus sous le nom de «globules de Bok», du nom de l’astronome Bart Bok, et peuvent être observés aujourd’hui dans d’autres parties de la galaxie. Des parties de ces globules se sont condensées davantage sous l’effet de la gravité, jusqu’à ce que les noyaux des atomes d’hydrogène soient tellement comprimés que la fusion nucléaire a eu lieu, entraînant la naissance d’une étoile.
Les fluctuations de densité qui conduisent à l’effondrement de parties d’un nuage moléculaire géant peuvent être de petites variations qui étaient présentes depuis le début. Alternativement, certains événements peuvent compresser des parties du cloud. Une possibilité est que le nuage puisse traverser le bras d’une galaxie, où il y a une plus grande densité d’étoiles préexistantes. Un autre est la compression par les ondes de choc d’une supernova voisine.
Formation de la planète
Le matériau entourant une nouvelle étoile orbite autour d’elle, s’installant finalement dans un disque d’accrétion. À partir de ce matériau, les planètes peuvent se former de deux manières. L’excès d’hydrogène, ainsi que de petites quantités d’autres gaz, peuvent se condenser en planètes géantes gazeuses, comme Jupiter et Saturne. Les quantités de gaz impliquées ne sont pas suffisantes pour que la gravité provoque la fusion nucléaire, elles restent donc des planètes plutôt que des étoiles. L’autre façon, beaucoup plus lente, est que les particules de poussière s’agglutinent, formant des masses plus importantes qui entrent en collision les unes avec les autres et se collent jusqu’à ce que des astéroïdes et des planètes se forment.
Les planètes rocheuses comme la Terre n’ont pas pu se former dans le cadre de la première vague de formation d’étoiles car il n’y avait pas de matériau approprié disponible. À ce stade, il n’y avait que de l’hydrogène et de l’hélium, les deux gaz, et une trace de lithium, un métal très léger. Les éléments les plus lourds nécessaires à la formation de la roche ont été créés dans les étoiles par fusion nucléaire. Ce processus, cependant, ne peut créer que les éléments jusqu’au fer inclus. Il existe de nombreux éléments plus lourds que le fer présents sur Terre et certains d’entre eux sont essentiels à la vie humaine.
Les éléments plus lourds que le fer ne peuvent être produits que par une explosion de supernova. Il s’ensuit qu’il doit y avoir eu au moins une supernova au voisinage du système solaire avant sa formation. C’est peut-être ce qui a déclenché l’effondrement du nuage moléculaire qui a formé le Soleil et les planètes.
La formation de la terre
Les processus qui forment les systèmes stellaires sont toujours en cours et peuvent être observés, à différents stades, dans d’autres parties de notre galaxie. On pense que la formation du système solaire a suivi un modèle similaire. Cependant, certains événements particuliers ont contribué à façonner la Terre telle que nous la connaissons aujourd’hui.
On ne sait pas précisément quel mécanisme a causé l’effondrement d’une partie d’un nuage moléculaire dans le Soleil et son disque d’accrétion. Quelle qu’en soit la cause, lorsque le centre est devenu suffisamment dense, il s’est enflammé pour devenir le Soleil. Des flux de particules – connus sous le nom de vent solaire – de la nouvelle étoile ont banni les gaz vers le système solaire externe, où ils ont formé les planètes géantes gazeuses. Des morceaux de matériau rocheux sont restés dans le système solaire interne, où ils pourraient devenir des planètes.
Une fois la Terre formée, elle a commencé à se réchauffer. Ce phénomène était dû à une combinaison de la désintégration des éléments radioactifs, de la compression continue de la matière de la planète par la gravité et les impacts de météorites. Au fur et à mesure que le matériau fondait, différents éléments devenaient mobiles et les plus lourds, comme le fer, gravitaient vers le centre, formant le noyau responsable du champ magnétique terrestre. Des matériaux plus légers, tels que des silicates, flottaient à la surface, formant la croûte. La croûte relativement mince et solide au-dessus d’un matériau en fusion plus dense a donné naissance à la tectonique des plaques et au volcanisme.
Les débuts de l’histoire de notre planète ne se sont pas déroulés sans heurts, mais ont impliqué une série d’événements caractérisés par des impacts massifs. La plus grande de ces collisions a peut-être créé la Lune. Des preuves solides suggèrent que peu de temps après sa formation, la planète a été touchée par un corps de la taille de Mars appelé Theia, qui pourrait s’être formé à un point de Lagrange – un point d’équilibre gravitationnel – sur l’orbite terrestre. Cette collision aurait éjecté de nombreuses gigatonnes de matière qui se seraient ensuite mises en orbite et se réuniraient pour former la Lune.