تاریخ زمین
منشاء زمین
زمین یكی از نه سیاره ای است كه همراه با دهها سیاره و تعدادی اجرام كوچكتر به دور خورشید در گردش است. طبیعت منظم و مرتب منظومه شمسی بسیاری از ستاره شناسان را متقاعد ساخته است كه اجزای این منظومه در یك زمان و از یك ماده اولیه شكل گرفته اند. به موجب این فرضیه كه بنام نظریه سحابی (Nebular hypothesis) معروف است. اجرام منظومه شمسی ما از ابر عظیمی‌كه اساساً متشكل از هیدروژن و هلیم و با درصد ناچیزی از عناصر سنگین بوجود آمده است.
در حدود 5 میلیارد سال پیش بنا به دلایلی كه هنوز كاملاً روشن نشده است، این ابر عظیم كه از گازها و ذرات سنگی بسیار ریزی تشكیل یافته بود، تحت تاثیر نیروی گرانشی خود شروع به انقباض كرد(شكل 1-1). این ماده در حالت انقباض دارای حركت چرخشی بوده است؛ همچون اسكیت بازی كه در حال چرخش به بازو.هایش فشار وارد می‌آورد، چرخش توده ابر مانند نیز در حین انقباض سریعتر و سریعتر شد. این چرخش سریع به نوبه خود موجب گردید كه این ابر به شكل پهن و صفحه مانند درآید.در داخل این صفحه چرخان، انقباضات گرداب مانند نسبتاً كوچك، هسته‌هایی تشكیل داد كه سیارات از آنها بوجود آمدند و شكل گرفتند. معهذا قسمت اعظم ماده به سمت مركز این توده چرخان كشیده شد كه در اثر عوامل گرانشی دمای آن بالا رفته و خورشید اولیه داغی را تشكیل داد.
در مدت نسبتاً كوتاهی پس از تشكیل خورشید اولیه، دما در داخل این صفحه چرخان به طور قابل ملاحظه ای افت كرد.كاهش دما موجب تراكم و فشردگی مواد شد كه نقاط ذوب یادی داشتند و در نتیجه مواد مزبور به صورت ذرات كوچك و احتمالاً به اندازه دانه‌های ماسه درامدند. ابتدا موادی از قبیل آهن و نیكل انجماد یافتند، سپس عناصری كه در تشكیل مواد سنگی دخالت می‌كنند، تراكم پیدا كردند.
با برخورد این ذرات به یكدیگر و الحاق آنها به هم اجرام بزرگتری بوجود آمدند كه در طول چند ده میلیون سال، از پیوستن و رشد آنها سیارات پدیدار شدند. فرآیندهای تراكم و رشد به همین شكلی ولی در مقایسه كوچكتر، سبب تشكیل اقمار و اجرام كوچكتر منظومه شمسی شد.
در حالی كه سیارات اولیه (Protoplanets) یا همان ذرات در حال تشكیل ذرات بیشتری به خود جذب می‌كردند، منظومه شمسی شفافتر می‌شد. با كنار رفتن ذرات، نور خورشید امكان یافت تا سطح سیارات جدید التشكیل را گرم كند. با بالا رفتن دمای سطحی سیارات داخلیتر از یك طرف و میدانهای گرانشی نسبتاً ضعیف آنها از طرف دیگر، باعث شد كه زمین و همسایه‌های آن یعنی : عطارد، زهره و مریخ نتوانستند مقادیر قابل توجهی از مواد سبكتر سازنده ابر اولیه را نگهداری كنند. این مواد كه شامل هیدروژن، هلیم، آمونیاك، متان و آب بود از سطح این سیارات داخلی تر منظومه شمسی رانده شدند.
در فراسوی مریخ دمای بسیار پایین بود. در نتیجه سیارات بزرگ خارجی تر یعنی : مشتری، زحل، اورانوس و نپتون مقادیر بسیار زیادی از هیدروژن و دیگر مواد سبك ابر اولیه را جذب و نگهداری كردند. به نظر می‌رسد كه تجمع این مواد گازی شكل توجیه كننده اندازه‌های نسبتاً بزرگ و چگالیهای نسبتاً پایین سیارات خارجی باشند.
مدت كوتاهی پس از تشكیل زمین تجزیه عناصر رادیواكتیو و گرمای ناشی از برخورد دمای زمین را بالا برد كه خود موجب ذوب بخشی درجه كم قسمتهای داخلی آن شد. ذوب این قسمتها به نوبه خود باعث ته نشینی عناصر سنگین تر، عمدتاً آهن و نیكل به مركز زمین و شناوری مواد سبكتر تشكیل دهنده سنگها به سطح زمین شد. این جدایش مواد كه شروع آن در مراحل آغازی تاریخ زمین انجام شد، هنوز هم در مقیاس بسیار كوچكتری ادامه دارد. به همین علت تفریق و جدایش شیمیایی است كه قسمت داخلی زمین همگن نیست، بلكه از لایه‌ها یا كره‌هایی متشكل از موادی با خواص متفاوت و گوناگون تركیب یافته است.
نتیجه مهم دوره تفریق شیمیایی این بود كه مواد گازی توانستند همانند آنچه كه امروزه در طی فورانهای آتشفشانی رخ می‌دهد از درون زمین فرار كنند. بر اثر این فرآیند جوی كه عمدتاً مركب از گازهای خارج شده از درون این سیاره بوده به تدریج شكل گرفت. بر روی این سیاره با چنین اتمسفری است كه حیات و آنچه كه از آن می‌شناسیم آغاز شد.