במאמרו "כוכב הלכת נוגה" שפורסם בכתב העת "Science" ב־1961, הציע האסטרונום וסופר המדע הפופולרי קרל סייגן ליישם כלים של "הנדסה פלנטרית" על כוכב הלכת נוגה. סייגן העלה בדמיונו את זריעת האטמוספירה של נוגה באצות, שיסירו ממנה פחמן דו־חמצני, ובזה יצומצם אפקט החממה עד אשר תרדנה טמפרטורות פני הקרקע לרמות נוחות יותר. לפני שלושה מיליארד שנים הייתה אטמוספירת כדור הארץ מורכבת מדו־תחמוצת הפחמן. אצות כחוליות־ירקרקות יחד עם אידוי גובר של מים חברו יחדיו והביאו לשינוי הרכב האטמוספירה של כדור הארץ לתערובת של גז חמצן וגז מימן. תגליות מאוחרות יותר על אודות התנאים השׂוררים בנוגה העלו כי גישה מסוימת זו היא חסרת תוחלת, כיוון שמסתו האטמוספירית של כוכב הלכת נוגה רבה מכדי כושרו לעבדה ולכלאה בשדה כבידתו. אף אם היה אפשרי שאצות אטמוספיריות תשגשגנה בסביבה העוינת של האטמוספירה העליונה של נוגה, היה כל הפחמן המקובע במבנה האורגני משתחרר שוב כפחמן דו־חמצני ברגע נפילתו חזרה לאֲזורים הנמוכים, החמים יותר.
במאמר אחר, "הנדסה פלנטרית במאדים", שפורסם ב־1973 בכתב העת, דמיין סייגן גם את הפיכת סביבתו של המאדים לראויה לִמגורי אדם. אחרי שלוש שנים העלתה נאס"א באופן רשמי את נושא ההנדסה הפלנטרית במחקר, אך, לשם ההבדלה, נקטה את המינוח "אקו־סינתזה פלנטארית". המחקר קבע שאין שום מגבלה ידועה על היכולת לשנות את הסביבה הטבעית של מאדים. באותה שנה ארגן אחד החוקרים, ז'ואל לוין, את מושב הוועידה הראשון על אודות נושא ההארצה, שבזמנו כונה "מִדּוּל פלנטרי" (באנגלית: Planetary Modeling).
במרץ 1979 ארגן ג'יימס אוברג, סופר ומהנדס בנאס"א, את "הקולוקוויום הראשון להארצה", מושב מיוחד בנושא, שנערך במסגרת ועידת יוסטון למדְעי הירח ולמדעים פלנטריים. בספרו משנת 1981 הפיץ אוברג בָּרבים את עקרונות ההארצה ומונחיה, שנדונו באותו קולוקוויום.
ב־1982 שימשה לראשונה המילה "הארצה" בכותרת מאמר שיצא לאור בעיתון – המאמר "הארצת המאדים" שכתב הפלנטולוג כריסטופר מק'קיי, לכתב העת של החברה הבין־פלנטרית הבריטית. באותו מאמר נדונה היתכנות יצירת ביוספרה בעלת כושר ויסות עצמי. בעקבות מק'קיי נקלטה המילה "הארצה" (בלועזית, כאמור) ונעשתה למונח המועדף המיוחס לתהליך.
ב־1984 פרסמו ג'יימס לאבלוק ומייקל אלאבי את הספר "הוֹרָקַת המאדים" (Greening of Mars). ספרו של לאבלוק היה לאחד הספרים הראשונים שתיארו שיטה חדשנית לחימום המאדים – הוספת פחמנים כלורו־פלואוריים לאטמוספירה. בעידוד ספרו של לאבלוק פעל הביופיזיקאי רוברט היינס מאחורי הקלעים כדי לקדם את נושא ההארצה, ותרם ללקסיקון המקצועי את המילה "ecopoiesis" (ביוונית "אקו" פירושו בית, ו"פויאסיס" פירושו יצירה).
החל מ־1985 פרסם מרטין ג'יי פוג מספר מאמרים על אודות הארצה. הוא גם ערך גיליון מיוחד ומלא על אודות ההארצה, שנכתב לכתב העת של החברה הבין־פלנטרית הבריטית ב־1991. ב־1999 הוציא לאור את ספרו "הארצה: הנדסת סביבות פלנטריות".
פוג השתמש בהגדרות האלה להיבטים שונים הקשורים בהארצה:
פוג ניסח גם הגדרות עבור כוכבי לכת, לפי דרגות משתנות של התאמה לאכלוס אנושי:
פוג מתאר את המאדים ככוכב לכת שנחשב בראשית ימיו כעולם מתאים לחיים, ושכיום לא משויך לאף אחת משלוש קטגוריות אלה במצבו הנוכחי, מכיוון שניסיון להאריץ את המאדים עשוי להיות משימה יחסית קשה יותר. מייסד "החברה למאדים", רוברט זוברין, טווה תוכנית לחזרה למאדים בשם "Mars direct" שאמורה לתקוע יתד במאדים, לשמור על נוכחות אנושית קבועה על פניו, ולתעל מאמצים להוצאתה אל הפועל, בסופו של דבר, של תוכנית הארצה.
הטעם העיקרי המצדיק ביצוע הארצה בעולמות אלה טמון באפשרות ליצור בהם מערכות אקולוגיות, היכולות, ברבות השנים, להתאימם למחיית אדם. עם זאת, מספר חוקרים גורסים כי בניית מושבות חלל היא גישה חסכונית יותר לכיבוש החלל. אם יימשך בקצב הנוכחי המחקר בננוטכנולוגיה ובתהליכים כימיים מתקדמים, ייתכן שיהיה אפשר להאריץ כוכבי לכת תוך מאות שנים ולא תוך אלפי שנים. מצד שני, ייתכן כי יהיה אפשר להתאים בני אדם גנטית, כך שלא יצטרכו לחיות בסביבת אטמוספירה של חמצן וחנקן ובשדה כבידה שווה בעוצמתו לזה של כדור הארץ. אם תאומץ גישה זו, יפחת הצורך להאריץ עולמות, ולכל הפחות, אפשר יהיה לבצע הארצה מוגבלת בהיקפה, המספיקה ליצירת ביוספרה טובה מספיק, שתסביר פנים לאותם בני אדם משובטים.
תנאים הכרחיים לקיום חיים.
התנאי ההכרחי המוחלט היחיד לקיום חיים הוא מקור אנרגיה זמין. עם זאת, מעצם קיום המושג "כושר אכלוס של כוכבי לכת" משתמע כי בטרם יוכלו החיים לשגשג או בכלל להיווצר על פני שטחו של גוף אסטרונומי, עליו לעמוד בקריטריונים גאופיזיים, גאוכימיים ואסטרופיזיים לא מעטים. ענייננו נתון בפרט בצירוף הגורמים הסביבתיים המאפשרים התפתחותם ושגשוגם של בעלי חיים רב־תאיים מורכבים ולא רק אורגניזמים חד־תאיים על פני כוכב הלכת. המחקר והעיון בהיבט זה הם כיום מרכיב במדעים הפלנטריים ובמדע האסטרוביולוגיה החדש יחסית. קיימות אף תאוריות המתייחסות לגיל ולסוג הכוכב אותו מקיף כוכב הלכת האמור, ולא רק לתנאים הפלנטריים השוררים באותו כוכב לכת.
שלבי הארצה נוספים.
כאשר הופכים התנאים השוררים בכוכב הלכת בו מתבצעת הארצה למתאימים לקיומן של מערכות ביולוגיות פשוטות מכדור הארץ, ניתן להתחיל "לייבא" אליו חיידקים, אשר יסייעו ליצור שם סביבה הדומה יותר לזו של כדור הארץ. בשלב הבא, ניתן לשתול בו גם צמחים ואלה יאיצו את קצב הפקת החמצן. בסופו של דבר, על פי המודלים התאורטיים הקיימים, כוכב הלכת יוכל להסביר פנים לצורות חיים מורכבות יותר ואף לבני אדם.
מועמדים להארצה במערכת השמש.
מאדים.
בקרב הקהילה המדעית יש ספק האם תיתכן כלל הארצה של מאדים, ואם כן, עד איזו מידה יהיה האקלים בו יציב. ייתכן כי לאחר ביצוע הארצה על פניו, בטווחי זמן בקנה מידה גאולוגי, עשרות אלפי שנים או מיליוני שנים, יאבד המאדים שוב את המים והאטמוספירה שעל פניו, כנראה עקב אותם תהליכים ש"דרדרו" אותו למצבו הנוכחי. ואכן, הסברה הרווחת היא כי סביבתו של המאדים, בראשית ימיו, דמתה מאוד, באופן יחסי, לסביבת כדור הארץ - שכבה אטמוספירית עבה וצפופה ומים בשפע, שאבדו לאורך מאות מיליוני שנותיו הראשונות של המאדים. המנגנון העומד מאחורי דלדול זה במים ובאטמוספירה אינו ברור, אף כי הוצעו מספר מנגנונים שונים היכולים להסביר זאת. ייתכן כי בהיעדרה של מגנטוספירה העוטפת את המאדים, חלה הידלדלות אטמוספירית בהשפעת הרוח הסולארית, ולזאת חברה גם השפעתו של שדה הכבידה החלש של המאדים, שהגביר את קצב אובדן הגזים הקלים, מהאטמוספירה לחלל.
היעדר פעילות של טקטוניקת לוחות על פני המאדים היא גורם אפשרי נוסף לכך, כי אז לא ניתן להזין את המשך תהליך מיחזורם של גזים הכלואים במשקעים לאטמוספירה ובחזרה. ליבתו של המאדים, המורכבת ברובה מברזל, קיימה בעבר שדה מגנטי שעטף את המאדים. עם התקררות הליבה, נחלשה עוצמת שדה מגנטי זה. ייתכן כי היעדרם של שדה מגנטי ושל פעילות גאולוגית על פניו הן תוצאה של גודלו הקטן יחסית של המאדים, שאיפשר לפנים המאדים להתקרר בקצב מהיר יותר, יחסית לקצב ההתקררות האיטי של פנים כדור הארץ. עם זאת, תהליכים אלה עדיין אינם מוכרים בפרטי פרטים. חימום מחדש של ליבת המאדים נחשב לפתרון בלתי מעשי.
שיטה "פרקטית" אפשרית (אך ללא תוחלת טכנולוגית, כיום לפחות) היא להציב מעין עדשה מגדלת ענקית מעל לכוכב הלכת, כדי להמיסו, ואולי להחזיר את גלעינו למצב צבירה נוזלי. עם זאת, תהליכים אלה שתוארו מעלה, אינם ניתנים לביצוע בשנות חייהם של רוב צורות החיים, ואף לא במסגרת הזמן של קיום ציוויליזציה אנושית. ניתן למנוע את הידלדלותה האיטית של השכבה האטמוספירית, תוך ביצוע פעולות הארצה שגרתיות, במידה מתונה של פעילות. תהליך הארצת המאדים עשוי לכלול שני מרכיבים קשורים המזינים זה את זה: בנייתה של האטמוספירה וחימומה. שני התהליכים חוברים יחד והשפעתם זה על זה מתגברת - שכבה אטמוספירית עבה יותר, המורכבת מדו־תחמוצת הפחמן או מגזי חממה אחרים, עשויה לכלוא באטמוספירה אנרגיה רבה יותר שמקורה בשטף הקרינה של השמש, שבתורה גורמת לפליטה רבה יותר של גזי חממה לאטמוספירה וחוזר חלילה.
נוגה.
כדי "להאריץ" את נוגה, צריך לבצע בו שתי תמורות עיקריות:
שני התהליכים קשורים זה בזה, מכיוון שהטמפרטורה הקיצונית השוררת בנוגה נובעת מאפקט החממה שנגרם כתוצאה מהאטמוספירה הדחוסה של כוכב הלכת. "העלמתו" של הפחמן הדו־חמצני מתערובת הגזים באטמוספירה עשויה לפתור גם את בעיית הטמפרטורה.
הירח אירופה.
אירופה, אחד מירחיו של צדק, גם הוא מועמד פוטנציאלי להארצה. אחד מיתרונותיו הבולטים של אירופה הוא קיומם של מים נוזליים, תחת מעטה הקרח שעל פניו, אשר עשויים להיות לעזר רב, אם וכאשר יובאו אליו אורגניזמים מורכבים.
הקשיים הם רבים; אירופה נמצאת בתחומיה של חגורת קרינה גדולת ממדים סביב צדק, ובן אנוש עלול למות ממנות קרינה קטלניות לאחר כ־10 דקות של שהות על פניו. כדי להתגונן מקרינה זו, תידרש בנייתם של מתקנים מחזירי קרינה, ולכל הדעות, מטלה זו היא בלתי מעשית כיום. בנוסף, אירופה מכוסה בקרח ויידרש לחממו וגם לספק חמצן לבנייתה של אטמוספירה, שתוכל לקיים גם ביוספירה.
גופים נוספים במערכת השמש.