Perkembangan pemahaman manusia tentang bumi saat ini semakin menjadi lebih lengkap. Pemahaman tersebut mencakup awal terjadinya alam semesta, gerak-gerak kulit bumi, terbentuknya gunung berapi, bencana alam, energi dari dalam bumi, sifat keteraturan dan anomalus yang terjadi, serta fenomena alam lainnya.
Pembentukan Alam Semesta dan Tata Surya
Kosmologi atau seorang ahli yang mempelajari asal usul alam semesta memperkirakan bahwa alam semesta berawal dari sesuatu yang sangat kecil, namun sangat panas dan ruangannya mengandung energi sangat besar.Banyak ahli percaya bahwa seluruh materi yang terdapat di alam semesta terjadi ketika ruang berenergi tersebut berkembang sangat cepat dengan letusan dahsyat "Big Bang" pada sekitar 20 miliar tahun lalu.
Secara tiba-tiba setelah terjadi letusan dahsyat, alam semesta mengembang serta mendingin, inipun berlangsung hingga saat ini. Sesaat setelah itu, alam semesta hanya terdiri dari 3 jenis partikel sub-atom sisa sebagai komposisi asli. Akhirnya partikel-partikel ini bergabung membentuk atom, membangun blok seluruh zat pada alam semesta masa kini. Teori ini selanjutnya dikenal sebagai teori big bang.
Dibandingkan dengan waktu terjadinya alam semesta, pembentukan sistem tata surya terjadi sekitar 5 miliar tahun lalu, yaitu ketika kabut gas antara bintang-bintang (nebula) di dalam galaksi "Milky Way" runtuh ke dalam karena gravitasi sehingga membentuk matahari.
Kuatnya radiasi tata surya menghangatkan 4 planet terdekat dari matahari, sehingga menyebabkan temperatur permukaan meningkat. Ke empat planet terdekat dengan matahari tersebut adalah planet merkurius, planet venus, planet bumi, dan planet Mars.
Hampir seluruh unsur ringan hidrogen, helium, amonia maupun metan yang mudah menguap terbawa menjauh oleh angin tata surya. Sedangkan zat primer berat berupa besi, nikel, serta silikat (campuran silikon dengan oksigen) tertinggal pada zona bagian dalam tata surya nebula.
Bumi Sebagai Bagian dari Alam Semesta
Bumi adalah satu-satunya planet (setidaknya hingga saat ini) di dalam sistem tata surya kita yang memiliki komponen makhluk hidup di dalamnya. Sistem tata surya kita terdiri atas matahari, planet, satelit, asteroid, komet, maupun meteorit.Planet bumi mengelilingi matahari bersama planet-planet lain seperti merkurius, venus, mars, jupiter, saturnus, uranus, serta neptunus. Planet-planet tersebut di kelompokkan menjadi 2 bagian besar, yaitu:
- Planet Terestrial (Terrestrial Planets); terdiri dari merkurius, venus, mars.
- Planet Utama (Major Planets); terdiri dari jupiter, saturnus, uranus, neptunus.
Planet bumi membutuhkan waktu hingga 365,256 hari untuk mengitari matahari, serta membutuhkan 23,9345 jam untuk rotasi bumi secara penuh. Bumi disusun oleh 78% unsur nitrogen, 21% oksigen, dan 1% unsur-unsur lainnya.
Mason (1958) memperkirakan bahwa terdapat kandungan gas nitrogen, hidrogen, dan helium dalam jumlah melimpah di atmosfer pada planet-planet besar seperti matahari maupun bumi.
Bumi merupakan planet terbesar diantara empat Planet Dalam lainnya yang berada dekat dengan matahari. Bumi terbentuk sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu, yang pada awalnya berbentuk bola tak berkehidupan berupa abu dengan permukaan tanpa air dan atmosfer, tak berwujud hingga akhirnya berevolusi seperti saat ini. Bola bumi kemungkinan merupakan campuran homogen antara besi, magnesium, silikon, dan oksigen dengan sedikit gas yang terperangkap di dalamnya.
Planet bumi merupakan massa berbentuk bulat pepat dengan diameter sekitar 6,371 kilometer, mengitari kira-kira 150 juta kilometer jaraknya dari matahari. Matahari sendiri hanyalah salah satu bintang di dalam sistem galaksi "Milky Way" yang diperkirakan berjumlah lebih dari 100 miliar buah, berbentuk lensa dengan diameter 70,000 tahun cahaya (1 tahun cahaya = 10^13 km).
Walaupun planet bumi relatif sangat kecil di dalam alam semesta, namun mempunyai posisi tepat untuk menerima energi dari matahari sehingga dapat menyokong kehidupan. Hal ini juga karena komposisi planet bumi dan kondisi geologi masa lampau yang diselimuti air dan dilindungi atmosfer.