Земля не всегда была такой, какой мы привыкли ее видеть. Прошли миллиарды лет, прежде чем на раскаленном шаре, заполненном магмой, образовались вода и суша. Но как же появилась наша планета? Ученые не могли определить возраст Земли, пока в 1904 году не появилась идея радиоизотопного датирования. Радиоактивные изотопы распадаются с постоянной скоростью, поэтому можно посчитать, сколько продуктов их распада накопилось за время существования объекта. Для датирования горных пород используют уран и торий. Они в процессе радиоактивного распада превращаются в изотопы свинца. Большая часть свинца на Земле не существовала изначально, при формировании планеты, а появилась как раз в процессе распада. Метеориты — это остатки образования Солнечной системы. Клэр Паттерсон обнаружил, что метеориты и горные породы Земли имеют одинаковые соотношения содержаний изотопов свинца. Значит, они были образованы из общего изначального материала и примерно в одно и то же время. Это открытие позволило связать появление Земли с формированием Солнечной системы. 4,5 миллиарда лет назад все планеты и Солнце были облаком из газа и пыли.
Под действием гравитации облако стало уплотняться и вращаться. В его центре сталкивались и разогревались атомы водорода. Так возникло Солнце. Молодая звезда быстро вращалась и разгоняла остатки газового облака вокруг себя. Все легкие летучие компоненты — молекулярный водород, гелий, аммиак и метан — оказались во внешних холодных областях. Позже из них сформировались газовые гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Рядом с Солнцем остались более крупные и богатые минералами частицы звездной пыли. Из них появились твердотельные планеты: Меркурий, Венера, Марс и наша Земля. Все они состоят преимущественно из кремния, кислорода, магния и железа. Молодая Земля была раскалена из-за столкновений с другими объектами. Постепенно ее поверхность начала остывать. Расплавленные железо и никель опускались к центру планеты и сформировали ядро. В этот момент Земля столкнулась с гипотетической планетой размером с Марс, которую ученые назвали Тейей. Удар уничтожил Тейю, а большую часть ее обломков поглотила Земля и стала еще массивнее. Обломки столкновения и часть расплавленной породы с поверхности Земли выбросило на орбиту. За десять лет из обломков собралась Луна. Позже она и Земля начали одновременно остывать. Луна и Солнце оказывают на нашу планету сильное влияние. Например, вызывают приливы в океанах. После своего формирования Луна была в 20 раз ближе к Земле, чем сейчас. И расстояние продолжает увеличиваться, примерно на 4 сантиметра в год. Теория гигантского столкновения объясняет многие загадки. После него скорости вращения Луны и Земли синхронизировались. Это одна из причин, по которой Луна всегда обращена к нам только одной стороной. А земная ось наклонена на 23°, потому что наша планета завалилась на один бок от удара с Теей.
