La formation de la planète Terre est une question controversée. Son traitement scientifique réclame d'utiliser des faits archéologiques et de tester un scénario d'accrétion de ces données qui conduisent à l'état actuel. Nous sommes bien incapables de fournir de telles données. Mais nous pouvons tenter de produire un scénario hypothétique de formation de la Terre.

L'idée que la Terre est une planète du système solaire ne permet pas d'affirmer que la Terre tire son existence de la formation de se système. Ainsi, nous tenons pour incertaines les hypothèses qui sont faites sur une formation de la Terre avant ou après son agglomération dans le système solaire.

Ce que nous savons de la Terre actuelle.

La Terre est une planète de forme sensiblement sphérique, qui tourne autour de l'axe de ses pôles et qui tourne autour du Soleil selon une orbite elliptique dont le plan oscille lui-même

La Terre présente trois parties :

1. un noyau central constitué par de la matière en fusion et dont le coeur est certainement un plasma ;
2. un manteau qui passe d'un état liquide au contact avec le noyau à un état solide à sa périphérie extérieure ; et
3. une enveloppe gazeuse dénommée atmosphère.

Du fait du mouvement relatif de la Terre au Soleil, une région donnée de la urface de la Terre passe en vingt-quatre heures d'un maximum d'éclairement solaire à la nuit profonde. Lors de la période d'irradiation solaire, dénommée jour, la région considérée se réchauffe, tandis qu'elle se refroidit pendant la période nocturne. Par ailleurs, le maximum d'irradiation varie en fonction de l'inclinaison relative de la Terre sur le plan de son orbite et de sa distance au Soleil.

Du fait d'une relative stabilité de son mouvement, relatif au Soleil, on a tendance à considérer que l'état thermique de la Terre est stable ce qui est une simple vue de l'esprit. Par ailleurs, le Soleil lui-même produit une quantité de rayonnements qui varie dans le temps selon plusieurs cycles dont le plus connu est le cycle de 11 ans. Il en résulte que les conditions thermiques de la Terre sont extrêmememnt variables tout en restant favorables au maintien et au développement de la vie biologique.

Une hypothèse d'un état initial

A l'état initial de notre mécanisme de formation, la Terre est seulement constitué d'un objet unique composé par un plasma dy'hydrogène sous très hautes pressions, plus ou moins déterminées par une machine magétodynamique composée avec le Soleil.

Présentant une masse donnée, la Terre initiale est déjà en orbite autour du Soleil. L'hypothèse la plu sprobable est que la masse de matière initiale de la Terre se serait échappée du Soleil à l'issue d'un sursaut énergétique de celui-ci. Du fait de la vitesse d'éjection lors du sursaut énergétique, la Terre a pu échapper à l'attraction solaire et ne pas retomber à la surface de ce dernier. Mais, sa vitesse diminuant du fait de l'attraction solaire, la Terre s'est trouvée piégée dans l'orbite elliptique que l'on connaît selon l'attraction newtonienne.

La formation du manteau et de l'atmosphère

Selon l'état énergétique du Soleil et les errements sur sa trajectoire, la Terre est alors le siège de réaction thermonucléaire, à l'aide desquelles des espèces atomiques de plus en plus lourdes sont créées. Très clairement, c'est à partir de l'hydrogène que le mécanisme de fusion intervient..

Se forment ainsi en concurrence, une atmosphère et un ensemble de produits chimiques

Particulièrement un autre facteur joue un rôle décisif dans la formation des produits chimiques naturels : les rayons cosmiques qui ont un rôle d'ionisation qui permet de créer des liaisions chimiques entre atomes. Ces rayons cosmiques sont sensiblement contrôlés par le champ magnétique instauré entre le Soleil et la Terre. Ce sont ces rayons cosmisuqes qui permettent de former de l'eau entre le dioxygène et l'hydrogène. Mais, cette eau est alors à l'état gazeux et se mélange à l'air.

Le même mécanisme se déroule dans le même temps sur la Terre proprement dit. De manière conséquente, la solidification du manteau se fait en compétition avec à la fois les effets dynamiques des fluides du noyau terretsre et les effets thermiques du noyau en fusion. Il en résulte des éruptions volcaniques qui d'une part diffusent de nouvelles espèces chimiques dans l'atmosphère et qui retombent au sol et qui chargent l'atmosphère avec des particules. Ces particules jouent un rôle essentiel dans la formation de l'eau liquide puisqu'elles servent de noyaux à des agglomérations de goutellettes d'eau liquide. Redescendant dans l'atmosphère ces complexes poussière- gouttelettes d'eau forment des nuages qui en fonction d'équilibres thermodynamiques précipitent épisodiquement en eau liqyuide sur la Terre.

La masse d'eau ainsi répartie entre le manteau terrestre et son atmosphère échange entre un état liquide et un état vapeur, le premier essentiellement dans le sol ou manteau terrestre et le second essentiellement dans l'atmosphère.

Vers l'appartition de l'activité biologique

Le scénario doit alors prendre en compte des conditions permettant la formation de molécules lourdes essentiellement à base de carbone, d'hydrogène, d'oxygène et d'azote. Ces molécules se forment dans des conditions particulières en présence de rayonnements énergétiques, dont la première source est le Soleil (lumière) et dont une autre source est celle des rayons cosmiques.

Nous n'aborderons pas plus avant ces mécanismes.

La création de climats sur la Terre

Très nettement les climats sur la Terre, comme dans les autres planètes gazeuses, sont conditionnés par plusieurs phénomènes :

1. l'action gravifique Terre-Soleil qui conditionne la position instantannée de la Terre par rapport au Soleil et aux sources de rayons cosmiques ;
2. l'action énergétique directe du Soleil et son action indirecte par la machine magnétodynamique composée entre le Soleil et la Terre ;
3. l'action thermochimique de l'atmosphère et son interaction avec le sol : océans et terres émergées ;
4. l'action thermique et d'échanges de corps chimiques du noyau terrestre avec l'atmosphère.

La question moderne de savoir si l'activité humaine est de nature à interagir sur les climats ne se pose pas à ce niveau élémentaire d'analyse. Cependant, pour avancer quelque peu, qu'il suffise de noter le phénomène des ilôts de chaleur urbains. Les villes constituent des zones dans lesquelles la température de l'air est en général plus élevée que dans les zones qui les entoure. Il est donc possible de répondre par l'affirmative à la question, en notant que cette affirmation n'a de sens que si on considère non pas un climat global, mais des climats régionaux.

Il faut alors décrire un nombre extrêmement élevé de mécanismes de transfert de matière et d'énergie parmi lesquels transferts on peut citer :

1. les courants marins ;
2. les courants atmosphériques ;
3. les gradients de température altimétrique ;
4. les changements d'état liquide - vapeur et liquide - solide, principalement pour l'eau atmosphérique et au sol ;
5. les rayonnements infrarouge atmosphériques et terrestres ;
6. la convection d'énergie thermique air-sol ;

Un mécanisme de transfert est important : celui de l'eau. L'eau liquide à la surface du globe terrestre a tendance à s'évaporer dans l'atmosphère jusqu'à atteindre selon la chaleur un degré de saturation qui s'exprime en kg par mètre cube d'air. Plus la température de l'air est élevée, plus d'eau vapeur peut être chargée dans l'air. Lorsque la température ou la pression diminue localement, l'eau vapeur à la pression de saturation a tendance à se condenser en eua liquide ce qui produit les précipitations connues sous le nom de "pluies". Ainsi, l'eau vaporisée depuis la surface du Globe monte dans l'atmosphère et redescend ultérieurement en pluies.

Mais, ce mécanisme est plus compliqué que cela. Parce que, non seulement l'eau vapeur est dissous dans l'air, mais en pluss elle se charge sous forme de microgoutelettes et de cristaux de glace agglomérés dans des nuages. Ces nuages stockent des quantités inimaginables d'eau qui peut être à l'occasion précipitée sous forme de pluies et de neige sur le sol. Selon de récentes découvertes, la formation des nuages est favorisée par des microparticules en supoension dans l'atmosphère à diverses altitudes. Chaque micro-particule a tendace à réaliser la condensation d'eau vapeur absorbée dans l'air. Et cette micro-accumulation d'eau sous forme de liquide ou de glace prend notamment par capillarité une certaine cohésion qui donne leur aspect aux nuages.

On note que d'autres phénomènes de transfert sont beaucoup plus chaotiques encore. On peut citer le cas des éruptions volcaniques et des tremblements de terre qui mobilisent tous des quantités extrêmement élevées de matière et d'énergie thermique qui est largement dissipée dans l'atmosphère. Par ailleurs, les matériaux rejetés dans l'atmosphère par les éruptions volcaniques sont réputés participer à la formation de couches réflectrices des rayons du Soleil qui, ne traversant plus l'atmosphère - ou moins - réduisent le réchauffement solaire.

Il est ainsi connu que les différentes actions précitées contribuent à établir des conditions thermodynamiques de pression et de température qui sont extrêmement variées dans le temps et dans l'espace.

Contrairement à une opinion infondée largement répandue, les climats ne se décrivent pas comme des équilibres stables et définitifs. Leurs variabilités interdisent en effet de les décrire de manière univoque. Ainsi, sur la Terre, en un même instant les températures peuvent varier de -45°C à +45°C, soit des amplitudes de 90° ce qui est énorme et un un lieu donnée, la température peut varier en 24 heures de 15 à 30°. La variabilité de la pression est moindre, mais, cela provient de questions d'échelle et d'unités de sorte, l'un dans l'autre, l'état thermodynamique de la Terre est immensément variable. Et cette variabilité est si large et si rapide qu'il est extrêmement difficile de réaliser des prévisions météorologiques dont la plupart se bornent en fait à exploiter l'observation qu'il est plus probable qu'il fasse beau après une période de mauvais temps !...

Quant à des prévisions à plus long terme - à l'échelle "climatique" des trente ans ... - on peut dire qu'elles se limitent à parier ou non sur le fait que les conditions climatiques respecteront les limites permettant à la vie de se développer sur Terre ...