Согласно новым данным, Земля приобрела почти полную массу в течение первых ста миллионов лет своего существования после образования Солнечной системы. Однако, как утверждается в статье, опубликованной в журнале Nature, дополнительный процент, составляющий незначительную часть общей массы и добавленный на более позднем этапе, существенно повлиял на формирование геологических процессов, атмосферу и, возможно, даже на возникновение жизни.
Этот период характеризуется как поздняя аккреционная бомбардировка – в течение миллиардов лет планетозимали, оставшиеся в Солнечной системе, сталкивались с формирующимися планетами. Для Земли этот процесс продолжался приблизительно от 4,5 до 3 миллиардов лет назад.
«Для нашей планеты это означало увеличение массы примерно на один процент, причем большая часть этого дополнительного объема была доставлена относительно небольшим количеством крупных объектов диаметром до 3,2 тысячи километров. Двигаясь со скоростью до 30 километров в секунду, они вызывали плавление до 40 процентов мантии, кратковременный перегрев ядра на 2 тысячи градусов и формирование локальных океанов магмы», – поясняют авторы исследования.
Венера, лишенная тектонической активности, могла испытать перегрев своего ядра вследствие столкновения с высокой скоростью. Этот процесс потенциально мог спровоцировать продолжительный вулканизм и обновление поверхности, что частично объясняет относительно юный возраст планеты, оцениваемый в диапазоне от 200 до 700 миллионов лет. На Марсе, вероятно, формирование бассейна Бореалис и возникновение заметного различия между северным и южным полушариями обусловлены столкновением с телом диаметром приблизительно 1,5 тысячи километров.
На поверхности Луны зафиксированы удары, в результате которых образовались кратеры Ориенталь, Имбрий и бассейн Южный полюс – Эйткен, сформированные объектами размером до 170 километров. В отличие от Земли, на Луне сохранилось значительное количество этих следов благодаря отсутствию тектонических процессов.
Помимо влияния на геофизические характеристики планет, столкновения оказали воздействие и на их атмосферы. Они могли приводить к испарению океанов, формированию кратковременных паровых и восстановительных атмосфер, богатых метаном (CH₄) и аммиаком (NH₃), что создавало условия для синтеза органических соединений. Ударник массой 10²¹ килограмм был бы способен испарить мировой океан и создать химически активную среду, сохраняющуюся на протяжении тысяч лет.
Свидетельства этих столкновений зафиксированы в виде повышенного содержания высокосидерофильных элементов в земной мантии. Этот факт указывает на то, что значительная доля ударного металла не попала в ядро планеты, а осталась в мантии из-за недостаточной эффективности проникновения металлических компонентов ударных тел.
