Eine beträchtliche Menge Wasser wäre in dem Material gewesen, das die Erde bildete. Wassermoleküle wären der Schwerkraft der Erde leichter entgangen, wenn sie während ihrer Entstehung weniger massiv gewesen wäre. Es wird erwartet, dass Wasserstoff und Helium aufgrund des Entweichens der Atmosphäre kontinuierlich (bis heute) entweichen.Es wird vermutet, dass ein Teil des alten Planeten durch den Einschlag des Mondes gestört wurde, der ein oder zwei große Gebiete zum Schmelzen gebracht haben sollte. Die vorliegende Zusammensetzung entspricht nicht dem vollständigen Schmelzen und es ist schwierig, riesige Gesteinsmassen vollständig zu schmelzen und zu mischen. Ein angemessener Teil des Materials sollte jedoch durch diesen Aufprall verdampft sein, wodurch eine Gesteinsdampfatmosphäre um den jungen Planeten herum entstand. Der Gesteinsdampf hätte sich innerhalb von zweitausend Jahren kondensiert und heiße flüchtige Bestandteile hinterlassen, die wahrscheinlich zu einer schweren CO2-Atmosphäre mit Wasserstoff und Wasserdampf führten. Flüssige Wassermeere existierten trotz der Oberflächentemperatur von 230 ° C (446 ° F) wegen des atmosphärischen Drucks der schweren CO2-Atmosphäre. Mit fortschreitender Abkühlung entfernten Subduktion und Auflösung im Meerwasser das meiste CO2 aus der Atmosphäre, aber die Werte schwankten stark, als neue Oberflächen- und Mantelzyklen auftauchten.Die Untersuchung von Zirkonen hat ergeben, dass flüssiges Wasser schon vor 4.400 Millionen Jahren existiert haben muss, sehr bald nach der Entstehung der Erde. Dies erfordert das Vorhandensein einer Atmosphäre. Die Theorie der kühlen frühen Erde deckt einen Bereich von etwa 4.400 bis 4.000 Millionen Jahren ab.Eine Studie von Zirkonen vom September 2008 ergab, dass australisches Hadean-Gestein Mineralien enthält, die auf die Existenz der Plattentektonik bereits vor 4.000 Millionen Jahren hinweisen. Wenn dies zutrifft, kann die Zeit, in der die Erde ihren Übergang von einer heißen, geschmolzenen Oberfläche und einer Atmosphäre voller Kohlendioxid zu einer heutigen Atmosphäre vollendet hat, grob auf etwa 4,0 Milliarden Jahre datiert werden. Die Wirkung der Plattentektonik und der Ozeane fängt große Mengen an Kohlendioxid ein, wodurch der Treibhauseffekt beseitigt wird und zu einer viel kühleren Oberflächentemperatur und der Bildung von festem Gestein und möglicherweise sogar von Leben führt.