Геологічну історію Землі ми розпочинаємо зазвичай з раннього архею, тобто з часу 4-х млрд років тому, часу з якого збереглися найдавніші гірські породи. Проте, у західній Австралії поблизу Jack Hills, були знайдені конгломерати, які за детритовим цирконієм датовані 4,4 млрд років, що підтверджує існування земної кори вже у той час і відтерміновує початок формування Землі як повноцінної планети Сонячної системи до 5,5–4,7 млрд років тому, оскільки, перш ніж сформувалася порівняно тонка, нестійка первинна земна кора, яка легко дробилась, розплавлялась і знову виникала, пройшло кількасот мільйонів років. Через мереживо глобальних тріщин на денну поверхню виливалася величезна кількість магми, заповнюючи великі простори і формуючи «лавові моря», подібні до тих, які збереглися на видимій півкулі Місяця.

Цей еон називають Катархеєм, Гадеєм або Азоєм. Це перший еон у геологічній історії Землі, який не розділений на ери та періоди.

Найістотнішими подіями у ньому стали утворення Землі та Місяця у проміжку 4,7–4,5 (половиною) мрлд років тому. Поверхня нашої планети у той час перебувала в розплавленому стані, а за складом нагадувала сучасний місячний реголіт. Не існувало також атмосфери та гідросфери у сучасному розумінні. Більшість наукових джерел вказують на активність потужних вулканів й інтенсивних викидів газів, хоча окремі дослідження свідчать, що у той період на Землі ще не відбувався жоден з цих процесів.

У Катархеї утворився Місяць. Своїм існуванням він порушує багато правил формування нашої планети. Звідки ж він з’явився насправді?

Довгий час існували три головні гіпотези походження супутника Землі. Перша з них стверджувала, що Місяць утворився з матеріалу, який обертався навколо Землі, аналогічно до того, як виникла й сама колиска людства. Головним недоліком цієї теорії було те, що весь запас «космічного каміння» та пилу вичерпався на формування внутрішніх планет. Тому доволі складно пояснити як могла утворитися Земля з таким величезним кільцем невикористаного матеріалу.

Ідея другої гіпотези полягала в тому, що Місяць утворився у внутрішній частині Сонячної системи незалежно від Землі, а потім, опинившись поблизу земної орбіти, був «захоплений» нашою планетою. Але тут теж є прогалини. По-перше Місяць щорічно віддаляється від Землі на 3,5 см, що у рамках даної гіпотези пояснити складно. По-друге, ймовірність того, що Місяць був захоплений Землею, але при цьому її власна орбіта не змінилася, мізерна.

Третя гіпотеза, запропонована Джорджем Дарвіном, сином Чарльза Дарвіна, пояснювала спіраль місячної орбіти, що розкручується, і пов’язаний з нею факт поступового уповільнення обертання Землі (так, в наш час доба на дві години довша ніж 600 млн років тому, а у Катархейському еоні вона ймовірно тривала лише 6 годин). Згідно з цією гіпотезою, під час зародження Земля оберталася ще швидше, внаслідок чого від її екватора відокремився шматок речовини, який вийшов на орбіту і трансформувався у Місяць. Англійський геолог і геофізик Осмонд Фішер навіть передбачив, що у результаті цього процесу сформувався Тихий океан. Однак невдовзі стало зрозуміло, що Земля не могла обертатися з такою швидкістю.

Окрім цих ідей були ще гіпотеза випаровування, гіпотеза метеоритного бомбардування та гіпотеза багатьох місяців.

Однак програма Аполлон здобула на Місяці докази на користь ще однієї гіпотези, згідно з якою рання Земля зазнала зіткнення по дотичній з тілом розміром з Марс (Тейєю). У процесі зіткнення на орбіті Землі опинилося чимало зірваного матеріалу з обох планет, який і став будівельним матеріалом для порівняно швидкого народження нашого супутника.

Після ударного формування Місяця частина речовини біля поверхні Землі перебувала у газоподібному стані, формуючи так звану первинну важку атмосферу, до складу якої окрім парів легких металів також входили водяна пара і водень.

У цю ж епоху грандіозна вулканічна активність на Землі супроводжувалася інтенсивним метеоритним бомбардуванням. Земна кора поступово ставала товстішою і міцнішою, лави виливались вже більш зосереджено, лише уздовж великих розломів. Продовжувала еволюціонувати атмосфера, яка дуже відрізнялася від сучасної – азотно-кисневої. Основним джерелом газів були вулканічні виверження, які постачали на її поверхню азот, аміак, вуглекислий газ, водяну пару, метан, водень, інертні гази, соляну, борну та фтористоводневу кислоти. Катархейська атмосфера була практично безкисневою, вона інтенсивно втрачала гелій і водень за рахунок дисипації у космічний простір. Коли земна кора охолола до температури нижче точки кипіння води, остання стала займати певні простори на Землі – виникли перші озерні та морські басейни. Сформувались умови для розмиву і транспортування матеріалу, почали формуватися перші осадові товщі гірських порід.

Отже, догеологічний етап розвитку Землі, іноді званий Місячним, тривав порівняно недовго – від формування первинної земної кори до появи гідросфери.

Візуалізація статті нижче: