Международная группа исследователей опубликовала свои выводы в журнале Nature от 31 июля 2014 года.«Когда мы смотрим на сегодняшний день, у нас есть очень точная временная шкала за последние около 500 миллионов лет того, что происходило на Земле, и мы довольно хорошо понимаем, что тектоника плит, вулканизм и все подобные процессы происходили больше или менее так же в течение последних двух миллиардов лет ", — говорит Линди Элкинс-Тантон, директор Школы исследования Земли и космоса при Университете штата Аризона.Но в самом начале формирования Земли, в первые 500 миллионов лет, есть менее известный период, который обычно называют Хадейским (что означает адский), потому что предполагалось, что он был дико горячим и вулканическим, и все было покрытые магмой — совершенно непохожие на наши дни.Модели образования планет земной группы показывают, что Земля прошла через последовательность основных фаз роста: аккреция планетезималей и планетарных эмбрионов в течение многих десятков миллионов лет; гигантский удар, который привел к образованию нашей Луны; а затем поздняя бомбардировка, когда гигантские астероиды, затмевая тот, который предположительно убил динозавров, периодически ударяли по древней Земле.
По оценкам исследователей, аккреция во время поздней бомбардировки составляла менее одного процента современной массы Земли, однако столкновения с гигантскими астероидами все же оказали глубокое влияние на геологическую эволюцию ранней Земли. До четырех миллиардов лет назад Земля снова и снова покрывалась огромным расплавом, вызванным ударами.
Более того, крупные столкновения всего около четырех миллиардов лет назад, возможно, неоднократно превращали существующие океаны в паровые атмосферы. Несмотря на интенсивную бомбардировку, полученные данные согласуются с утверждениями о наличии жидкой воды на поверхности Земли еще около 4,3 миллиарда лет назад на основе геохимических данных.Ключевой частью таинственного периода младенчества Земли, который в прошлом не был точно определен количественно, является вид ударов, которые Земля испытала в конце аккреции. Насколько велики и как часто были эти приближающиеся бомбардировки и каковы были их последствия для поверхности Земли?
Насколько они повлияли на способность охлаждающейся коры на самом деле формировать плиты и начинать субдукцию и создавать тектонику плит? Какой вулканизм он произвел, отличный от сегодняшних вулканов? "«Мы все больше понимаем как сходства, так и различия в современных земных условиях и тектонике плит», — говорит Элкинс-Тантон. «И это исследование является важным шагом в этом направлении, пытаясь преодолеть то время, которое произошло от последнего гигантского аккреционного удара, который в значительной степени завершил Землю и произвел Луну, до точки, где у нас есть что-то вроде сегодняшней тектоники плит и обитаемой поверхности».
Новое исследование показывает, что столкновения астероидов не только сильно изменили геологию Гадейской Земли, но и, вероятно, сыграли важную роль в последующей эволюции жизни на Земле.«Примерно до четырех миллиардов лет назад ни одна большая область поверхности Земли не могла бы выжить, не затронутая ударов и их последствий», — говорит Симоне Марчи из Виртуального исследовательского института исследования солнечной системы при Юго-Западном исследовательском институте. «Новая картина Хадейской Земли, полученная в результате этой работы, имеет важные последствия для ее обитаемости».Сильные воздействия оказали особенно серьезное воздействие на существующие экосистемы.
Исследователи обнаружили, что в среднем по Хадейской Земле могло быть нанесено от одного до четырех ударных элементов шириной более 600 миль, способных к глобальной стерилизации, и от трех до семи ударных элементов шириной более 300 миль, способных к глобальному испарению океана.«В течение этого времени задержка между крупными столкновениями была достаточно большой, чтобы допускать периоды более благоприятных условий, по крайней мере, в местном масштабе», — сказал Марчи. «Любая жизнь, появившаяся во время Хадейского эона, вероятно, должна была быть устойчивой к высоким температурам, и могла бы пережить такой жестокий период в истории Земли, процветая в нишах глубоко под землей или в коре океана».