Vue de l'espace, notre planète, la Terre, ressemble une grosse bille blanche et bleue. Des couleurs d'abord dues à une fine atmosphère chargée de nuages d'un blanc éclatant et à des océans constitués d'eau liquide, qui en recouvrent près des trois-quarts de la surface. Son orbite la place entre celles de Vénus et de Mars, deux autres planètes, relativement proches du Soleil, pour l'essentiel constituées de roches, et avec lesquelles elle partage nombre d'autres caractéristiques. Ces trois planètes forment la famille des planètes telluriques. Plusieurs choses singularisent cependant la Terre. Pour commencer, celle-ci a une surface très jeune, et en perpétuelle évolution. Cela est dû au renouvellement permanent de la croûte terrestre par trois éléments uniques : un fractionnement en plaques (plaques tectoniques) de sa partie supérieure, qui sont mobiles les unes par rapport aux autres, l'abondance d'eau à l'état liquide, et la présence d'organismes vivants, dans ses eaux et dans les parties inférieures de son atmosphère.

Les objets du Système solaire sans atmosphère ou à l'atmosphère très fine sont généralement parsemés de cratères de dimensions diverses. La Terre, en revanche, a peu de cratères, mais une atmosphère relativement épaisse et une activité de surface importante. Bien que dans les premiers temps de l'histoire du Système solaire les impacts se soient produits sur la Terre au même rythme, les cratères ont depuis été effacés par les forces qui se déploient dans la croûte et l'atmosphère de la planète. 

L'orbite de la Terre est presque circulaire et la Terre est suffisamment chaude pour supporter l'eau liquide à sa surface. C'est la seule planète de notre Système solaire qui n'est ni trop chaude ni trop froide, mais "juste ce qu'il faut" pour le développement de la vie telle que nous la connaissons. 
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La surface de la Terre.
Nous appelons surface de la Terre la région qui marque la limite entre l'atmosphère et la partie solide de notre planète. La présence d'eau liquide est le premier élément distinctif observable sur cette surface. Les grandes régions couvertes d'eau forment les océans et les mers (= l'hydrosphère), et occupent plus des deux-tiers de la surface terrestre. Les régions terrestres qui s'élèvent au-dessus de la surface des océans et des mers forment les continents et les îles. Ces terres émergées s'élèvent à des altitudes diverses au-dessus de la surface des océans. Les régions les plus élevées, organisées généralement en chaînes, en massif ou en hauts plateaux, forment les montagnes. Leur existence est l'argement liée aux phénomènes qui se déroulent sous la surface, à l'intérieur de la Terre.

L'intérieur de la Terre
L'intérieur de la Terre se structure en plusieurs couches superposées. Une mince croûte superficielle très dure et froide, l'écorce, un manteau (deux-tiers de la masse de la Terre) rigide, mais en mouvement perpétuel, chaud, et un coeur central dense. La partie interne de ce noyau est solide et constituée de fer et de nickel. Les régions externes de ce noyau, mélange de fer et de soufre, sont liquides.

Une telle structuration de la Terre en couches de densités différentes est un exemple de différenciation, le processus de tri des principales composantes d'une planète par densité. Le fait que la Terre soit différenciée suggère qu'elle était autrefois suffisamment chaude pour que son intérieur fonde, permettant aux métaux plus lourds de couler au centre et de former le noyau dense. 

La croûte.
La couche supérieure est la croûte et ne représente qu'environ 0,3% de la masse totale de la Terre. La physionomie générale de la surface de la Terre, avec ces océans et ses continents, se retouve en gros dans la division que l'observe pour la croûte. 
Celle-ci comprend ainsi deux parties, la croûte océanique et la croûte continentale.

• La croûte océanique, située sous les océans, est jeune géologiquement, relativement mince, et constituée de basaltes. 

• La croûte continentale, qui représente la grande masse des continents, s'étend aussi partiellement sous les océans; elle généralement plus vieille géologiquement, plutôt épaisse et constituée essentiellement de roches granitiques.

Le manteau.
La plus grande partie de la Terre solide, appelée le manteau, s'étend de la base de la croûte vers le bas jusqu'à une profondeur de 2900 kilomètres. Le manteau est plus ou moins solide, mais aux températures et aux pressions qui s'y trouvent, la roche du manteau peut se déformer et s'écouler lentement. La densité du manteau augmente vers le bas, passant d'environ 3,5 g / cm³ à plus de 5 g / cm³ en raison de la compression produite par le poids du matériau sus-jacent. Des échantillons de matériau du manteau supérieur sont parfois éjectés des volcans, ce qui permet une analyse détaillée de sa composition chimique.

Le noyau.
À partir d'une profondeur de 2900 kilomètres, nous rencontrons le noyau métallique dense de la Terre. Avec un diamètre de 7000 kilomètres, ce coeur est nettement plus grand que la planète Mercure tout entière. On y distingue deux parties : le noyau externe est liquide, mais la partie la plus interne (environ 2400 kilomètres de diamètre), aussi appelée la graine, est probablement solide. En plus du fer, le noyau contient sans doute aussi des quantités importantes de nickel et de soufre, tous comprimés à une densité très élevée.
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La structure interne de la Terre.

L'atmosphère.
L'atmosphère est l'enveloppe gazeuse qui entoure la Terre. Elle est relativement dense près du sol où cela se traduit par une pression de surface de 1013 hectopascals (hPa), soit environ 1 bar, et devient de plus en diluée à mesure que l'on monte en altitude pour atteindre une pression à peu près nulle àau delà de quelques centaines de kilomètres d'altitude. 

Structure verticale.
Lorsqu'on s'élève en altitude, on distingue dans l'atmosphère cinq couches principales successives : 

La troposphère, qui  concentre la majeure partie de l'atmosphère; elle est épaisse d'une dizaine de kilomètres environ (son épaisseur varie selon la latitude). La température y diminue à mesure que l'altitude augmente et descend à -50°C. C'est le lieu des phénomènes météorologiques. 

La stratosphère, qui se situe au-dessus (entre 10 et 50 km), est, par contraste, une couche calme. Sa température augement avec l'altitude pour atteindre -3°C. Elle contient la couche d'ozone, qui absorbe une grande partie des ultraviolets nocifs en provenance du Soleil.

Vient ensuite la mésosphère (de 50 km à 80 km), où les températures retombent pour atteindre à son sommet -90°C. Les météoroïdes (fragments de roche de l'espace) brûlent principalement dans cette région, créant des étoiles filantes. 

La thermosphère (de 80 km à 600 km environ), très chaude ( jusqu'à 1700 °C à son sommet) contient une couche de particules chargées électriquement. Ils entrent en collision avec l'hydrogène et l'oxygène dans l'atmosphère pour produire une gamme de lumières colorées, appelées aurores. Cela correspond au premier étage de l'ionosphère. 

Le deuxième étage étant constitué par la couche la plus externe de l'atmosphère terrestre, l'exosphère, très ténue et qui  se fond progressivement avec le milieu interplanétaire.

A partir d'une soixantaine de kilomètres d'altitude le gaz atmosphérique commence à être ionisé, si bien que la région qui englobe la mésosphère, la thermosphère et l'exosphère reçoit le nom d'ionosphère. 

Composition chimique.
L'atmosphère se compose principalement de N2 (azote, 78%) et O2 (dioxygène, 21%), ainsi que de traces gaz importants tels que H2O (vapeur d'eau), CO2 (dioxyde de carbone) et O3 (ozone). Les modifications de cette composition influencent également sa température de l'atmosphère. 

Météorologie et climatologie.
La circulation atmosphérique (conditions météorologiques) est entraînée par l'apport de la lumière solaire, modulé au rythme de l'alternance des saisons et des jours et des nuits. De nombreuses variations climatiques à plus long terme, comme les périodes glaciaires, sont liées aux changements de l'orbite et de l'inclinaison axiale de la planète. Depuis le début de l'ère industrielle, la libération sans cesse croissante dans l'atmosphère de gaz à effet de serre (CO2 et autres) due aux activités humaines a aussi conduit à un réchauffement global de l'atmosphère et à un dérèglement climatique devenu aujourd'hui alarmant.

Le champ magnétique et la magnétosphère.
La Terre se comporte d'une certaine manière comme si un aimant géant en forme de barre était à l'intérieur, aligné approximativement avec les pôles de rotation de la planète. Ce champ magnétique est généré par le déplacement de matériaux dans la partie liquide du noyau métallique. Lorsque le métal liquide à l'intérieur de la Terre circule, il crée un courant électrique qui est la cause du champ magnétique terrestre.

Ce champ magnétique s'étend dans l'espace environnant la Terre. Lorsqu'une particule chargée rencontre un champ magnétique dans l'espace, elle se retrouve piégée dans la zone magnétique. De petites quantités d'électrons et d'autres particules chargées électriquement  circulant dans l'espace (principalement en provenance du Soleil sous la forme de vent solaire) sont ainsi piégées au-dessus de l'atmosphère. Elles définissent une région, appelée magnétosphère : c'est la zone à l'intérieur de laquelle le champ magnétique terrestre domine le faible champ magnétique interplanétaire engendré principalement par le Soleil.
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La magnétosphère terrestre s'étend sur environ 60 000 kilomètres, soit 10 rayons terrestres, en direction du Soleil. Mais, dans la direction opposée au Soleil, le champ magnétique peut atteindre l'orbite de la Lune, et parfois plus loin.

L'eau et le vivant

L'existence d'eau liquide en abondance est elle-même un facteur de transformation de la surface de la Terre par le biais, notamment, de l'érosion. L'eau, provient en partie, du dégazage des roches du manteau et a été initialement injectée dans l'atmosphère par les volcans. Mais une fraction importante de cette eau a aussi été apportée lors du pilonnage de la planète par des myriades de comètes au début de son histoire. Aujourd'hui, les océans recouvrent l'essentiel de la surface du globe et leur présence affecte de façon notable le climat. A l'instar de l'atmosphère, les océans contribuent à homogénéiser la température aux différentes latitudes en transportant, grâce aux courants (tels le Gulf Stream, dans l'Atlantique), l'énergie solaire reçue en abondance dans les régions équatoriales vers les régions polaires. Le cycle de l'eau (succession d'évaporations et de précipitations), pivot des échanges énergétiques entre les océans et l'atmosphère, ajoutant encore à la complexité des transports d'énergie entre les différents points du globe.

Le cycle de l'eau. -  Sur Terre, l'eau de la Terre est toujours en mouvement et change sans cesse
d'état : du liquide à la vapeur à la glace et vice versa. Le cycle de l'eau fonctionne depuis des millions d'années et toute vie sur Terre en dépend. (Ce diagramme montre le cycle de l'eau "naturel" de notre planète, en excluant les impacts des impacts humains). Source : USGS.

L'eau à l'état liquide existe sur notre planète au moins depuis 3,9 milliards d'années. La distance de la Terre au Soleil n'explique que partiellement cette situation. Il faut aussi supposer l'existence d'un thermostat climatique, c'est-à-dire d'un ensemble de mécanismes régulant les conditions à la surface du globe. Le fonctionnement d'un tel thermostat repose sur l'effet de serre, grâce auquel la température moyenne à la surface du globe (288 K) est de 23 K supérieure à ce qu'elle serait sinon. Un effet de serre lui-même contrôlé, pour l'essentiel, par l'abondance de deux gaz : le dioxyde de carbone, injecté dans l'atmosphère au gré des phénomènes volcaniques, et aujourd'hui bien davantage du fait des activités humaines, et aussi, justement de la vapeur d'eau, responsable de 90% de l'effet de serre.
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La Terre et les glaces de l'hiver boréal.
(Visualisation 3D : Nasa World Wind).

Le vivant.
La présence d'eau liquide, ainsi que la relative stabilité climatique de la Terre ont permis l'apparition et de développement d'organismes vivants. Les premiers de ces organismes vivants sont apparus peu après le début de l'histoire de la Terre et ceux-ci n'ont cessé d'interagir avec leur environnement depuis. Ils ont évolué en s'adaptant à l'environnement sur Terre, en même temps que  la Terre elle-même a été modifiée de manière importante par la présence de matière vivante. Ils ont progressivement changé le visage de notre planète en y constituant un nouveau grand système, appelé la biosphère.

Le terme de biosphère a été ajouté en 1929 par Vladimir Vernadsky aux trois autres grands systèmes (atmosphère, hydrosphère, lithosphère) dans lesquels on divise ordinairement notre environnement terrestre. Dans le Système solaire, la Terre est la seule planète a posséder une biosphère.

La présence dans l'atmosphère d'oxygène dans une proportion qui dépasse, on l'a dit, les 20% est aussi un effet majeur de la présence d'organismes vivants sur notre planète. En effet, l'oxygène, tend à se lier très vite avec d'autres éléments (phénomène d'oxydation) et il aurait disparu très vite de l'atmosphère s'il n' y avait pas été renouvelé et réinjecté en permanence par les mécanismes de la photosynthèse dont sont capables les plantes et d'autres organismes (phytoplancton, bactérioplancton) possédant de la chlorophylle. La libération d'oxygène dans l'atmosphère a, de plus, pour corrolaire, le retrait par ces mêmes organismes de dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère. L'étude de la coévolution du vivant et de notre planète est l'un des thèmes qui occupent l'astrobiologie.

Les mouvements agités de la croûte terrestre ont effacé le souvenir de la naissance de des premiers organismes vivants. Cependant, les roches de quelques terrains très anciens qui ont survécu à ces bouleversements, ont gardé dans leur constitution chimique les indications qu'au moment où elles se sont formées, il y a environ 3,9 milliards d'années, la vie existait déjà. Quatre cents millions d'années plus tard, il existait des organismes vivant suffisamment évolués pour former de grandes colonies appelées stromatolites, une forme si pérenne que les stromatolites continuent de croître aujourd'hui.
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Il existe peu de preuves directes de l'origine réelle de la vie. Nous savons que l'atmosphère de la Terre primitive, contrairement à celle d'aujourd'hui, contenait beaucoup de dioxyde de carbone et du méthane, mais pas d'oxygène gazeux. En l'absence d'oxygène, de nombreuses réactions chimiques complexes sont possibles qui conduisent à la production d'acides aminés, de protéines et d'autres éléments constitutifs chimiques de la vie. Par conséquent, il semble probable que ces blocs de construction chimiques étaient disponibles très tôt dans l'histoire de la Terre et qu'ils se seraient combinés pour former des organismes vivants.

Pendant des dizaines de millions d'années après la formation de la Terre, des organismes rudimentaires existaient possiblement dans des mers chaudes et riches en nutriments, vivant des produits chimiques organiques accumulés. Lorsque cette nourriture facilement accessible s'est épuisée, la vie a commencé la longue route évolutive qui a conduit au grand nombre d'organismes différents sur Terre aujourd'hui.

L'information dans les gènes.
En plus de l'étude de l'histoire de la vie révélée par des preuves chimiques et fossiles dans les roches anciennes, les scientifiques étudient le code génétique partagé par tous les organismes vivants sur Terre. Bien que chaque individu possède un ensemble unique de gènes, nous avons également de nombreux traits génétiques en commun. Votre génome, la carte complète de l'ADN de votre corps, est identique à 99,9% à celui de Socrate, de Sitting Bull, d'Açoka ou de Marie Curie. Au niveau de 99%, les génomes humain et chimpanzé sont les mêmes. En regardant les séquences génétiques de nombreux organismes, nous pouvons déterminer que toute vie sur Terre est issue d'un ancêtre commun, et nous pouvons utiliser les variations génétiques entre les espèces pour mesurer la relation étroite entre les différentes espèces.

Cette analyse génétique ont permis aux scientifiques de construire ce qu'on appelle  un arbre phylogénétique du vivant, qui montre la parenté entre les différents groupes d'espèces vivantes. Les études génétiques conduisent également à d'autres conclusions. Par exemple, il semble que les premières formes de vie terrestre étaient toutes adaptées pour vivre à des températures élevées. Certains biologistes pensent que la vie pourrait en fait avoir commencé dans des endroits de notre planète qui étaient extrêmement chauds. 
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Impacts humains sur notre planète.
Les données indiquent clairement que notre climat change rapidement et que la quasi-totalité du changement est le résultat de l'activité humaine.

Ce n'est pas la première fois que les humains modifient considérablement leur environnement. Certains des plus grands changements ont été causés par nos ancêtres, avant le développement de la société industrielle moderne. Il y a 50 000 ans,  une grande partie de la planète abritait de grands animaux du genre qui ne survivent maintenant qu'en Afrique. Les plaines d'Australie étaient occupées par des marsupiaux géants tels que le diprododon et le zygomaturus, de la taille des éléphants actuels, et une espèce de kangourou qui mesurait 3 m de haut. L'Amérique du Nord et l'Asie du Nord ont accueilli des mammouths, des tigres à dents de sabre, des mastodontes, des paresseux géants et même des chameaux. Les îles de l'océan Pacifique regorgeaient de grands oiseaux et de vastes forêts couvraient ce qui des espaces  d'Europe et de Chine qui sont aujourd'hui des terres culivées. Les premiers chasseurs humains ont tué de nombreux grands mammifères et marsupiaux, les premiers agriculteurs ont abattu la plupart des forêts et l'expansion polynésienne à travers le Pacifique a condamné la population de grands oiseaux. 

Pendant la plus grande partie de l'histoire humaine, la transformation de l'environnement marquée essentiellement par la déforestation et l'agriculture, est restée relativement localisée. Mais tout a changé au XX^e siècle, avec l'intensification de l'activité industrielle démarrée un siècle plus tôt. Les effets se font sentir désormais sur la composition chimique de l'atmosphère, des sols et des eaux, ainsi que sur le devenir de nombreuses autres espèces vivantes. Une nouvelle extinction de masse encore plus importante est aisni en cours aujourd'hui en raison du changement climatique rapide induit par les activités humaines. 

Fait unique, du moins dans le Système solaire, et autant qu'on puisse le savoir, le sort d'une planète - notre planète - ne dépend plus ainsi des seules nécessités astronomiques et géologiques. Il relève de l'exercice de choix collectifs et de responsabilités individuelles. Pour rendre compte de impact global des activités humaines sur l'environnement, des chercheurs ont proposé de donner le nom d'Anthropocène (= époque de l'humain), à l'époque actuelle, qui a commencé au moment où les activités humaines ont eu une empreinte globale significative. Bien qu'il ne s'agisse pas d'un terme officiellement approuvé, le concept d'anthropocène est utile pour exprimer que nous autres, les humains, représentons désormais le facteur dominant de changements qui s'opèrent sur l'atmosphère et dans l'écologie de notre planète. Cette prise de conscience, récente, a donné naissance au concept de développement durable, qui place désormais le développement des civilisations humaines dans le cadre de l'économie des ressources de la Terre et du respect de ses équilibres.
 

Le passé de la Terre

Le Précambrien.
L'Hadéen.
La première grande division est l'Hadéen, qui s'étend d'environ 4,54 à 4,0 milliards d'années avant le présent. Son nom dérive d'Hadès, dieu grec des Enfers, en raison des conditions extrêmement hostiles qui règnent alors à la surface de la jeune planète. La Terre se forme par accrétion de planétésimaux au sein du disque protoplanétaire. L'énergie libérée par les impacts successifs, la compression gravitationnelle et la désintégration des isotopes radioactifs entraîne la fusion généralisée des matériaux silicatés, donnant naissance à un océan magmatique global. Au cours de cette période, les éléments lourds, principalement le fer et le nickel, migrent vers le centre pour constituer le noyau métallique, tandis que les silicates plus légers forment le manteau. Cette différenciation interne produit un puissant champ magnétique lorsque le noyau externe devient liquide et convectif.

Vers 4,5 milliards d'années, un impact géant avec un corps de la taille approximative de Mars, généralement désigné sous le nom de Théia, éjecte une immense quantité de matière dans l'espace circumterrestre. Ces débris s'assemblent rapidement pour former la Lune. Cet événement influence durablement la rotation terrestre, la stabilité de l'axe de rotation, les marées et l'évolution géodynamique de la planète. Au cours de l'Hadéen, la Terre se refroidit progressivement. Une première croûte solide apparaît, probablement plusieurs fois détruite et reformée par les remontées mantelliques. Le dégazage volcanique produit une atmosphère primitive riche en vapeur d'eau, dioxyde de carbone, azote, méthane, ammoniac et composés soufrés. Lorsque la température devient suffisamment basse, la vapeur d'eau se condense pour former les premiers océans, probablement dès 4,3 à 4,4 milliards d'années. Les plus anciens zircons connus, découverts en Australie occidentale et datés d'environ 4,4 milliards d'années, témoignent de l'existence d'une croûte continentale et d'eau liquide dès cette époque.

L'Archéen.
L'Archéen s'étend de 4,0 à 2,5 milliards d'années. La Terre reste beaucoup plus chaude qu'aujourd'hui en raison d'un flux thermique interne élevé. La tectonique des plaques est probablement différente de son fonctionnement actuel, bien que son apparition fasse encore l'objet de débats. Les premiers noyaux continentaux stables, appelés cratons, se mettent progressivement en place. Les roches archéennes sont principalement constituées de granitoïdes, de ceintures de roches vertes, de basaltes et de komatiites, ces dernières étant des laves ultramafiques extrêmement fluides témoignant d'un manteau beaucoup plus chaud qu'aujourd'hui.

L'Archéen voit également apparaître les premières formes de vie connues. Les plus anciennes traces biologiques, datées d'environ 3,5 à 3,8 milliards d'années, correspondent à des microorganismes procaryotes vivant dans les océans. Les stromatolites, structures sédimentaires construites par des cyanobactéries, deviennent abondants. La photosynthèse oxygénique se développe progressivement, mais l'oxygène produit est d'abord consommé par l'oxydation des ions ferreux dissous dans les océans, conduisant à la formation des gigantesques formations de fer rubané qui constituent aujourd'hui une ressource minière majeure.

Le Protérozoïque.
Le Protérozoïque couvre la période comprise entre 2,5 milliards et 538,8 millions d'années. Il constitue près de la moitié de toute l'histoire terrestre. Le début de cet éon est marqué par le Grand Événement d'Oxydation, survenu vers 2,4 milliards d'années. Les cyanobactéries produisent désormais suffisamment d'oxygène pour saturer les puits géochimiques. L'oxygène commence alors à s'accumuler dans l'atmosphère, modifiant profondément la composition chimique de la planète. Cette oxygénation provoque probablement l'extinction de nombreuses espèces anaérobies tout en ouvrant la voie à un métabolisme beaucoup plus efficace fondé sur la respiration cellulaire.

Le Protérozoïque est également caractérisé par la croissance des continents et par plusieurs cycles de formation et de fragmentation de supercontinents. Parmi eux figurent Columbia (ou Nuna), Rodinia puis Pannotia. Ces cycles orogéniques sont accompagnés de la formation de vastes chaînes de montagnes, de bassins sédimentaires et de nouveaux domaines océaniques. Les mouvements des plaques deviennent comparables à ceux observés aujourd'hui.

Entre environ 720 et 635 millions d'années, plusieurs glaciations extrêmement sévères affectent la planète. Selon l'hypothèse de la Terre boule de neige, les glaces auraient recouvert presque entièrement les océans jusqu'aux basses latitudes. La sortie de ces épisodes glaciaires résulte probablement d'une accumulation progressive de dioxyde de carbone volcanique dans l'atmosphère, provoquant un effet de serre suffisamment puissant pour faire fondre les calottes glaciaires.

Au cours du Protérozoïque apparaissent également les cellules eucaryotes, puis les premiers organismes multicellulaires. La faune d'Ediacara, entre environ 635 et 538 millions d'années, représente les premières communautés complexes d'organismes pluricellulaires de grande taille, annonçant les grandes diversifications biologiques du Phanérozoïque.

Le Phanérozoïque
Le Phanérozoïque débute il y a 538,8 millions d'années et se poursuit jusqu'à aujourd'hui. Son nom signifie vie visible, car les fossiles d'organismes complexes deviennent abondants. Cet éon est subdivisé en trois grandes ères : le Paléozoïque, le Mésozoïque et le Cénozoïque.

Le Paléozoïque.
Le Paléozoïque s'étend de 538,8 à 251,9 millions d'années. Il débute par l'explosion cambrienne, période durant laquelle apparaissent rapidement la plupart des grands embranchements animaux actuels. Les océans regorgent de trilobites, de brachiopodes, d'échinodermes primitifs, de mollusques et d'arthropodes variés. Les premiers vertébrés apparaissent dès le Cambrien et poursuivent leur diversification pendant l'Ordovicien.

Au cours de l'Ordovicien, de vastes mers peu profondes recouvrent une grande partie des continents. Une importante glaciation terminale provoque la première extinction massive documentée. Le Silurien voit la colonisation progressive des continents par les premières plantes vasculaires et par des arthropodes terrestres. Au Dévonien, parfois qualifié d'âge des poisson, les poissons cuirassés, cartilagineux et osseux connaissent une diversification spectaculaire. Les premières forêts apparaissent tandis que certains poissons développent progressivement des membres capables de soutenir leur poids hors de l'eau, donnant naissance aux premiers tétrapodes.

Le Carbonifère est marqué par un climat chaud et humide favorisant le développement d'immenses forêts marécageuses. Leur enfouissement produit les principaux gisements mondiaux de charbon. La teneur atmosphérique en oxygène dépasse 30 %, permettant l'existence d'insectes géants tels que Meganeura. Les premiers reptiles apparaissent grâce à l'évolution de l'œuf amniotique, libérant leur reproduction de la dépendance aux milieux aquatiques.

Le Permien voit l'assemblage du supercontinent Pangée, entouré par l'océan Panthalassa. Les climats deviennent plus contrastés et plus arides à l'intérieur des continents. Les synapsides, ancêtres des mammifères, dominent de nombreux écosystèmes terrestres. L'ère s'achève par la plus grande extinction de masse connue, il y a environ 251,9 millions d'années, au cours de laquelle disparaissent près de 90 % des espèces marines et environ 70 % des espèces terrestres. Cette crise est principalement associée aux gigantesques éruptions volcaniques des Trapps de Sibérie, qui provoquent un réchauffement climatique majeur, une acidification des océans et une perturbation profonde des cycles biogéochimiques.

Le Mésozoïque.
Le Mésozoïque, compris entre 251,9 et 66 millions d'années, est traditionnellement considéré comme l'ère des reptiles. Le Trias correspond à une phase de reconstruction des écosystèmes après la crise permienne. Les premiers dinosaures apparaissent vers 230 millions d'années, ainsi que les premiers mammifères. La fragmentation progressive de la Pangée débute à la fin de cette période.

Le Jurassique est marqué par un climat généralement chaud, une montée du niveau marin et une diversification spectaculaire des dinosaures. Les grands sauropodes, les théropodes géants et les premiers oiseaux, issus de dinosaures à plumes, dominent les environnements terrestres. Les océans accueillent de nombreux reptiles marins tels que les plésiosaures et les ichthyosaures.

Le Crétacé voit l'ouverture progressive de l'océan Atlantique et la poursuite de la dispersion des continents. Les plantes à fleurs apparaissent puis connaissent une expansion rapide, transformant profondément les écosystèmes terrestres. Les insectes pollinisateurs se diversifient parallèlement. La période s'achève brutalement il y a 66 millions d'années par une extinction de masse provoquée principalement par l'impact d'un astéroïde de près de dix kilomètres de diamètre dans la région actuelle de Chicxulub, au Mexique, probablement amplifié par le volcanisme des Trapps du Deccan. Les dinosaures non aviens disparaissent, tandis que survivent notamment les oiseaux, les mammifères, les crocodiliens et les tortues.

Le Cénozoïque.
Le Cénozoïque débute il y a 66 millions d'années et constitue l'ère actuelle. Les mammifères connaissent une radiation adaptative spectaculaire et occupent les niches écologiques laissées vacantes par les dinosaures. Les oiseaux poursuivent également leur diversification. Les continents acquièrent progressivement leur configuration actuelle sous l'effet de la tectonique des plaques. L'ouverture de nouveaux océans, la fermeture d'anciens bassins marins et les collisions continentales façonnent le relief moderne.

Au Paléogène, la collision entre l'Inde et l'Asie entraîne la formation de l'Himalaya et du plateau tibétain. L'orogenèse alpine édifie les Alpes, les Carpates et d'autres chaînes européennes. Le climat, très chaud au début du Cénozoïque, se refroidit progressivement, notamment après l'installation du courant circumpolaire antarctique.

Le Néogène voit l'expansion des prairies, favorisée par un climat plus sec. Les mammifères herbivores et leurs prédateurs évoluent rapidement. Les premiers hominines apparaissent en Afrique il y a environ sept millions d'années. Les modifications tectoniques, notamment la fermeture de l'isthme de Panama, modifient profondément la circulation océanique mondiale et influencent le climat.

Le Quaternaire, commencé il y a 2,58 millions d'années, est caractérisé par l'alternance répétée de périodes glaciaires et interglaciaires contrôlées principalement par les variations orbitales de la Terre décrites par les cycles de Milanković. D'immenses calottes glaciaires recouvrent périodiquement l'Amérique du Nord, l'Europe du Nord et une partie de l'Asie. Les fluctuations du niveau marin atteignent plus de cent mètres entre les maxima glaciaires et les périodes interglaciaires.

L'évolution humaine constitue l'un des événements majeurs de cette période. Le genre Homo apparaît en Afrique, suivi de nombreuses espèces dont Homo erectus, Homo neanderthalensis et finalement Homo sapiens, qui émerge il y a environ 300 000 ans. L'expansion mondiale de notre espèce s'accompagne d'une transformation croissante des paysages, accélérée après le développement de l'agriculture il y a environ 10 000 ans, puis de manière spectaculaire depuis la révolution industrielle.

La lune et les accompagnateurs de la Terre

La Terre possède un satellite naturel : la Lune. La Terre et la Lune sont liées par la gravitation. Elles s'attirent l'une l'autre. 

Les relations Terre-Lune - Comme l'intérieur de notre satellite n'est pas homogène, la Terre a ralenti la rotation de la Lune et a fini par donner à sa rotation sur elle-même une période identique à celle de sa révolution autour de notre planète. Résultat : la Lune nous montre toujours la même face. Celle où se concentrent les mers.

L'attraction de la Terre sur la Lune provoque aussi des déformations de la croûte de notre satellite qui est alors le siège de petits séismes. A cause des déformations causées, cette fois, par l'attraction lunaire, le même phénomène s'observe d'ailleurs aussi sur notre planète. Mais surtout l'attraction lunaire est à l'origine des marées qui rythment les variations quotidiennes des niveaux des océans.

Dans le passé, l'attraction lunaire a également aidé à stabiliser l'axe de rotation de notre planète. En agissant sur le renflement équatorial de la Terre, notre satellite l'a ainsi empêchée de basculer. Ce qui aurait eu des conséquences désastreuses sur la stabilité climatique nécessaire au développement de la vie.

Les quasi-satellites de la Terre sont des astéroïdes proches (classe des Arjuna) en résonance orbitale 1:1 avec notre planète, sans être gravitationnellement liés à elle, , évoluant en dehors de sa sphère de Hill : leur orbite semble « boucler » autour de la Terre vue depuis le Soleil, mais ils orbitent en réalité autour du Soleil. Les orbites des quasi-satellites restent intrinsèquement instables et, même s'ils conservent leur statut sur de très longues durées, finiront, à terme, par évoluer, ces objets finiront par s'éloigner du voisinage terrestre ou adopteront d'autres types de résonances orbitales.

• On en connaît actuellement une petite dizaine de quasi-satellites, dont les plus étudiés sont (164207) Cardea, (découvert en 2004 sous la désignation 2004 GU9), (277810) 2006 FV35, (469219) KamoÊ»oalewa (aussi appelé 2016 HO3, célèbre pour être un possible fragment lunaire et cible de la mission chinoise Tianwen-2), 2013 LX28, 2014 OL339, 2022 YG,  2023 FW13, ainsi que le tout récent 2025 PN7, découvert en août 2025 et qui accompagnerait la Terre depuis environ 60 ans.
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Kamo'oalewa (nom qui signifie "fragment céleste oscillant" en hawaïen) a été approché le 2 juillet 2026 par la sonde Tianwen-2, qui s'est approchée à moins de 20 km de l'objet. Celui-ci, découvert le 27 avril 2016 par le Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS) de l'observatoire de Haleakala à Hawaii, a une période orbitale d'un an et un diamètre estimé à environ 30 m. Les modèles de dynamique orbitale indiquent que son état actuel de quasi-satellite a débuté il y a environ 100 ans et devrait persister pendant environ 300 ans. Image : CNSA.

À côté des quasi-satellites, on trouve d'autres types de co-orbitaux terrestres :

• Il y a les astéroïdes troyens, piégés aux points de Lagrange L4 ou L5 sur une orbite dite "en tadpole" ( = têtard) : 2010 TK7 fut le premier troyen terrestre confirmé (au point L4), suivi de 2020 XL5. Le point L5 terrestre n'a pour l'instant révélé aucun troyen stable.

• Il existe aussi des objets en orbite "fer à cheval" (horseshoe), qui oscillent entre les zones proches de L4 et L5 en évitant la Terre : le plus connu est ((3753) Cruithne, connu depuis 1997, ainsi que 2002 AA29,découvert en 2002, 2003 YN107 ou 2010 SO16.