زمین حدود ۴.۵۴ میلیارد سال پیش، یعنی تقریبا ۱۰ میلیون سال پس از تولد خورشید، طی فرآیندی به دلیل تراکم گرانشی یک ابر غول‌پیکر مولکولی از گاز و غبار به وجود آمد؛ این ابر بزرگ که عمدتا از هیدروژن و مقداری هلیوم بود، متلاشی شد و خورشید را شکل داد؛ پس از آن باقی‌مانده‌های این گازها و غبارها، سیاره‌ها را به وجود آوردند؛ زمین نیز یکی از این سیاره‌ها بود که به تدریج از طریق برخوردهای متعدد با دیگر اجرام آسمانی بزرگ‌تر شد.
مطالعه سنگ‌ها و شواهد زمین‌شناسی برای تخمین سن زمین
مارک پوپینچاک (Mark Popinchalk)، ستاره‌شناس موزه تاریخ طبیعی آمریکا (American Museum of Natural History) و دانشگاه نیویورک (New York University) آمریکا می‌گوید: «ستارگان از یک ابر گازی مانند یک توپ خمیر شکل می‌گیرند که در ابتدا به شکل یک توده نامنظم دارای چرخش اولیه می‌باشد. حدود ۹۹ درصد مواد موجود به ستاره تبدیل می‌شوند، در حالی که ۱ درصد باقی مانده هنوز چرخش دارد و در طول زمان به شکل دیسک مسطحی در اطراف ستاره درآمده و سیاره‌ها از آن شکل می‌گیرند.»
زمین در دوران اولیه خود در شرایطی بسیار متفاوت از امروز قرار داشت و به دلیل برخوردهای متعددی که باعث تشکیل آن شد، هنوز در حالت مذاب بود. عناصر سنگین مانند آهن و نیکل به سمت مرکز زمین رفتند و هسته آن را تشکیل دادند، در حالی که عناصر سبک‌تر به سطح رسیدند؛ این فرآیند به تدریج منجر به تشکیل لایه‌های هسته، گوشته و پوسته زمین گردید.
پوپینچاک می‌گوید: «در حالی که انسان‌ها در بخش زیادی از تاریخ زمین حضور نداشتند، زندگی سلولی تقریبا ۳.۵ میلیارد سال بی‌وقفه وجود داشت.» براساس تحقیقات جدید، این عدد ممکن است به ۴.۲ میلیارد سال نیز برسد و از زمان آرام شدن منظومه شمسی و کاهش تعداد برخوردهای سیارک‌ها با زمین، اقیانوس‌ها شکل گرفتند و زندگی به سرعت ظاهر شد.
سنگ‌ها کلید تعیین سن سیاره زمین و گذشته آن هستند و دانشمندان این سن را با استفاده از فرآیند تاریخ‌گذاری پرتوسنجی تخمین می‌زنند. تخمین سن سنگ‌های روی سطح زمین می‌تواند دشوار باشد؛ زیرا زمین سیاره شلوغ و فعالی است که به دلیل فعالیت‌های طبیعی مانند آتشفشان‌ها و تغییرات جغرافیایی، شناسایی سنگ‌های مربوط به زمان شکل‌گیری زمین را دشوار می‌سازند.
ماه به دلیل برخورد با کره زمین در دوران نوزادی‌‌اش تشکیل شده، اما برخلاف زمین، ماه دارای صفحات تکتونیکی (Tectonics) نیست و سطح آن تنها از یک لایه ضخیم قشر تشکیل شده است. نمونه‌های سنگی که در ماموریت‌های آپولو (Apollo) و همچنین ماموریت‌های اخیر مانند چانگ‌ای-۵ (Chang’e-5) به زمین بازگردانده شده‌اند، به بشر در فهم تاریخ و تشکیل ماه کمک می‌کنند.
برای سیاره‌های نزدیک مثل مریخ، می‌توان فضاپیماهای سطح‌نورد را برای نمونه‌برداری و تحلیل سن سنگ‌ها ارسال کرد، اما چگونه می‌توان سن سیاره‌های واقع در اطراف ستاره‌های دیگر را که رسیدن به آن‌ها بسیار زمان‌بر است، تخمین زد؟
برای تخمین سن سیاره‌ها در اطراف ستاره‌های دیگر که دسترسی به آن‌ها ممکن نیست، دانشمندان معمولا از روش‌های غیرمستقیم استفاده می‌کنند. این روش‌ها شامل مطالعه بر روی طیف‌سنجی نور، بررسی ویژگی‌های زمین‌شناسی و سن‌سنجی از طریق داده‌های دریافتی از تلسکوپ‌ها و فضاپیماهای دوربینی است؛ با این اطلاعات می‌توانند سن زمین و سایر ویژگی‌های سطحی را تخمین بزنند.
به گفته پوپینچاک، بهترین روش برای یادگیری درباره سیاره‌های فراخورشیدی بررسی خود ستاره و سرعت چرخش آن است. ستاره‌های جوان معمولا با سرعت‌های بالایی می‌چرخند در حالی که ستاره‌های پیر با سرعت‌های کمتری می‌چرخند. با بررسی سرعت چرخش ستاره میزبان، می‌توان سن ستاره و به تبع آن سن سیاره را تخمین زد.