Theo các ghi nhận địa chất học, nước có mặt trên quả địa cầu sớm nhất là khoảng 3,7 tỉ năm trước (Trái đất được cho đã 4,5 tỉ năm tuổi). Điều này có nghĩa là nhiệt độ trung bình trên hành tinh xanh lúc đó phải trên mức bị đóng băng. Giới khoa học không chắc chắn lắm về nhiệt độ khi đó, nhưng họ đồng ý rằng hành tinh của chúng ta không bị băng phủ trong hầu hết lịch sử của nó.

Trước đây, nhiều người cùng có giả thuyết rằng Trái đất lúc đó ấm hơn bây giờ do sự hiện diện của các loại khí như CO2, methane, ethane hoặc ammonia. Nghiên cứu mới do nhóm chuyên gia thuộc Viện Nghiên cứu hành tinh và Trung tâm Du lịch hàng không và không gian Đức đã khiến giới khoa học phải xem xét lại vai trò của CO2 trong việc làm ấm Trái đất vào buổi đầu tiên. Nhóm nhà khoa học này đã thiết lập một mô hình mới về khí quyển của trái đất trẻ, trong đó bao gồm các thông tin mới cập nhật về cách phóng xạ có thể được hấp thụ để gây sức nóng. Mô hình này được dùng để kiểm tra những thời điểm thú vị về lịch sử quả địa cầu, như là sự chấm dứt của thời kỳ Late Heavy Bombardment. Kết quả cho thấy lượng khí CO2 cách đây hơn 3 tỉ năm trước chỉ bằng 10% so với dự đoán trước đó nhưng vẫn mang lại hiệu quả cho Trái đất khi mặt trời vẫn còn yếu ớt. Điều này giúp giới khoa học hiểu rõ hơn ảnh hưởng khủng khiếp của CO2 đối với khí hậu Trái đất và hệ sinh thái toàn cầu.