지구는 우리가 아는 유일한 부력이 있는 규산염 대륙을 가진 행성이지만, 지질학자들은 여전히 그것이 어떻게 형성되었는지에 동의하지 못하고 있다. 가장 오래된 대륙 암석은 약 40억 년 전으로 거슬러 올라가지만, 지구는 45억 년 되었습니다. 이는 5억 년의 간격을 남기며 수십 년간의 논쟁을 불러일으켰습니다. 호주 퍼스에 있는 커틴 대학의 지질학자 팀 존슨과 그의 동료들은 이제 퍼즐의 빠진 조각이 우주적이라고 주장합니다: 강렬하고 지속적인 소행성 충격이 초기 지각을 뜨겁고 얇게 유지하여 부력 있는 대륙을 가능하게 했다는 것입니다. 요컨대, 우리가 살고 있는 땅은 고대 우주 암석들이 행성을 엄청나게 때렸기 때문에 존재합니다.

문제는 지구 초기의 지질학적 증거가 거의 없다는 것입니다. 가장 오래된 대륙 암석은 약 40억 3천만 년 전, 헤이디언 이언(첫 5억 년)의 끝 무렵에 결정화되었습니다. 드문 현무암 암석은 약 42억 년 전으로 거슬러 올라가며, 몇몇 지르콘 결정은 기록을 44억 년까지 밀어 올립니다. 그 이상은 거의 없습니다. 그래서 과학자들은 추측에 의존해 왔으며, 두 가지 지배적인 아이디어로 이어졌습니다: 판 구조론이 헤이디언에서 이미 작동하고 있었고, 섭입대 위에서 지각이 형성되었거나, 초기 지구가 단단한 판을 가지기에는 너무 뜨거웠고, 맨틀 플룸(용암 램프의 왁스 덩어리 생각) 위에서 지각이 형성되었다는 것입니다. 그러나 두 아이디어 모두 열 문제에 직면했습니다. 내부 열원만으로는 지구가 두 과정 모두에 너무 차가워 보였습니다. 존슨이 말했듯이, "아무도 그것을 맞출 수 없었습니다. 왜냐하면 우리는 지구 외부에서 오는 에너지를 고려하지 않았기 때문입니다."

그 외부 에너지는 소행성과 운석 충돌에서 왔으며, 태양계가 젊었을 때 훨씬 더 빈번했습니다. 그러나 지구는 흉터를 숨기는 독특한 방식을 가지고 있습니다 - 판 구조론이 표면을 다시 맨틀로 재활용합니다. 그래서 존슨의 팀은 판 구조론이 없고 여전히 고대 충돌의 흔적을 지니고 있는 달을 살펴보았습니다. 연대가 측정된 달 샘플에 대해 분화구 수를 보정하여, 그들은 큰 물체가 우리의 천체 이웃을 얼마나 자주 쳤는지 추정했습니다. 지구의 더 큰 크기와 더 강한 중력에 맞춰 확장한 결과, 그들은 행성이 직경 10km보다 큰 수천 개의 충돌체에 맞았을 것이라고 결론지었습니다. 그들이 전달된 에너지를 계산했을 때, 충돌 가열은 헤이디언 대부분 동안 방사성 및 코어 열을 약 10배 초과했습니다.

이 재작업된 열 예산을 지구동역학 시뮬레이션에 입력한 결과, 팀은 헤이디언의 지각이 얇고(두께 5km 미만) 아래쪽이 대부분 용융되었으며, 표면 아래 2~3km에서 광범위한 부분 용융이 시작되었음을 발견했습니다. 약 5km 깊이에서 용융 분율은 부피 기준 30%를 초과했으며, 이는 암석이 일관된 판으로 뭉쳐지는 지점을 훨씬 넘어선 것입니다. 판 구조론은 전혀 작동할 수 없었습니다. "섭입과 판 구조론은 암석권이 단단하고 서로 밀치고 섭입할 수 있어야 합니다," 존슨이 말했습니다. "우리의 계산이 어느 정도 맞다면 그것은 불가능합니다."

시뮬레이션은 또한 지각이 맨틀로 완전히 재활용되는 것을 보여주었으며, 물질은 최소 600km 깊이까지 떨어졌습니다. 이것은 왜 헤이디언 지각이 거의 살아남지 못했고 충격 변형된 지르콘이 거의 없는지 설명합니다 - 용융체가 충격파를 흡수하여 영구적인 손상을 남기지 못하게 했습니다. 충돌 플럭스가 39억 년에서 35억 년 사이에 감소함에 따라 내부 열원이 지배하게 되었고, 상부 맨틀이 냉각되었으며, 지각은 초기 시생대까지 약 30km 두께로 두꺼워졌습니다. 더 두껍고 차갑고 단단한 지각은 마침내 판 구조론을 지원했으며, 첫 번째 대륙 암석이 지질 기록에 같은 시기에 나타납니다. "두꺼운 지각을 만들 수 있고 그 아래에 맨틀 암석권을 만들 수 있게 되면, 대륙을 쌓기 시작할 수 있습니다," 존슨이 말했습니다.

팀은 논쟁의 많은 부분이 암석 샘플보다는 물리 기반 모델링에 의존하고 있음을 인정하지만, 존슨은 증거의 부족을 고려할 때 그것이 정당하다고 생각합니다.