For 3,8 milliarder år siden ble jorden (og månen) antatt utsatt for et nytt, kraftig meteoritt-bombardement som sammen med solvind rev bort den første atmosfæren. Bombardementet skapte intens varmeutvikling og vulkanisme, som nok en gang frigjorde nitrogen, karbondioksid og vanndamp. Disse elementene ble nå nedbrutt av ultrafiolett lys fra sola og omdannet til hydrogen, oksygen og ozon i en relativt oksygenfattig, ny atmosfære. Vanndampen kondenserte og dannet havene for kanskje 4 milliarder år siden, godt hjulpet av is og flytende vann fra asteroider, protoplaneter, kometer og transneptunske objekt. Til tross for at solen utstrålte om lag 30 % mindre energi enn den gjør i dag, viser forskning at havene forble flytende, en selvmotsigelse formulert i den svake sols paradoks. En kombinasjon av drivhusgasser og økt solaktivitet bidro til økning av jordens overflatetemperatur, og forhindret at havene frøs over. Utviklingen av liv i havene etter relativt kort tid, avga oksygen som lagret seg i den nye atmosfæren.