Ziemia jest jedyną znaną nam planetą z wypornymi, bogatymi w krzemionkę kontynentami, ale geolodzy wciąż nie mogą się zgodzić, jak powstały. Najstarsze skały kontynentalne pochodzą sprzed około czterech miliardów lat, podczas gdy Ziemia ma cztery i pół miliarda lat - pozostawia to 500-milionową lukę, która napędza dziesięciolecia debat. Tim Johnson, geolog z Curtin University w Perth w Australii, wraz z kolegami twierdzi teraz, że brakującym elementem układanki jest kosmiczny: intensywny, nieustanny ostrzał uderzeń asteroid utrzymywał wczesną skorupę gorącą i wystarczająco cienką, aby umożliwić powstanie wypornych kontynentów. Krótko mówiąc, lądy, na których żyjemy, istnieją, ponieważ starożytne kosmiczne skały porządnie sprały planetę.

Problem polega na tym, że dowody geologiczne z niemowlęctwa Ziemi są prawie nieistniejące. Najstarsze znane skały kontynentalne skrystalizowały około 4,03 miliarda lat temu, pod koniec eonu hadeiku (pierwsze 500 milionów lat). Rzadkie skały bazaltowe pochodzą sprzed około 4,2 miliarda lat, a kilka kryształów cyrkonu przesuwa rekord do 4,4 miliarda lat. Poza tym prawie nic nie ma. Dlatego naukowcy polegali na domysłach, co doprowadziło do dwóch dominujących pomysłów: tektonika płyt działała już w hadeiku, a skorupa tworzyła się nad strefami subdukcji, lub wczesna Ziemia była zbyt gorąca dla sztywnych płyt, a skorupa tworzyła się nad pióropuszami płaszcza (pomyśl o woskowych kroplach w lampie lawowej). Oba pomysły miały jednak problem z ciepłem. Ziemia wydawała się zbyt zimna dla obu procesów, biorąc pod uwagę tylko wewnętrzne źródła ciepła. Jak ujął to Johnson: „Nikt nie mógł tego dopasować, ponieważ nie braliśmy pod uwagę energii pochodzącej spoza Ziemi”.

Ta zewnętrzna energia pochodziła z uderzeń asteroid i meteorytów, znacznie częstszych, gdy Układ Słoneczny był młody. Ale Ziemia ma osobliwy sposób ukrywania swoich blizn - tektonika płyt recykluje powierzchnię z powrotem do płaszcza. Dlatego zespół Johnsona spojrzał na Księżyc, który nie ma tektoniki płyt i wciąż nosi ślady starożytnych uderzeń. Kalibrując liczbę kraterów w stosunku do datowanych próbek księżycowych, oszacowali, jak często duże ciała uderzały w naszego niebieskiego sąsiada. Skalując to do większego rozmiaru Ziemi i silniejszej grawitacji, doszli do wniosku, że planeta musiała zostać uderzona przez tysiące impaktorów o średnicy większej niż 10 kilometrów. Kiedy obliczyli dostarczoną energię, ogrzewanie uderzeniowe przewyższało ciepło radiogeniczne i ciepło jądra przez większość hadeiku o około rząd wielkości.

Wprowadzając ten przerobiony budżet cieplny do symulacji geodynamicznych, zespół odkrył, że skorupa Ziemi w hadeiku była cienka (mniej niż 5 kilometrów grubości) i w dużej mierze stopiona pod spodem, z powszechnym częściowym topnieniem zaczynającym się zaledwie 2 do 3 kilometrów pod powierzchnią. Na głębokości około 5 kilometrów frakcje stopu przekraczały 30 procent objętości - znacznie powyżej punktu, w którym skała utrzymuje się jako spójna płyta. Tektonika płyt po prostu nie mogła działać. „Subdukcja i tektonika płyt wymagają, aby litosfera była sztywna i mogła się przepychać i subdukować” - powiedział Johnson. „To po prostu niemożliwe, jeśli nasze obliczenia są choć trochę bliskie prawdy”.

Symulacje wykazały również masowy recykling skorupy z powrotem do płaszcza, z materiałem kapiącym na głębokości co najmniej 600 kilometrów. To wyjaśnia, dlaczego tak mało skorupy hadeiku przetrwało i dlaczego cyrkony zdeformowane przez uderzenia są prawie nieobecne - stop pochłaniał fale uderzeniowe, zanim mogły pozostawić trwałe uszkodzenia. Gdy strumień uderzeń spadł między 3,9 a 3,5 miliarda lat temu, wewnętrzne źródła ciepła przejęły kontrolę, górny płaszcz ochłodził się, a skorupa pogrubiła się do około 30 kilometrów we wczesnym archaiku. Ta grubsza, chłodniejsza, bardziej sztywna skorupa wreszcie umożliwiła tektonikę płyt, a pierwsze skały kontynentalne pojawiają się w zapisie geologicznym mniej więcej w tym samym czasie. „Gdy tylko możesz stworzyć grubą skorupę i możesz stworzyć litosferę płaszcza pod spodem, możesz zacząć budować kontynenty” - powiedział Johnson.

Zespół przyznaje, że większość argumentów opiera się na modelowaniu fizycznym, a nie na próbkach skał, ale Johnson uważa, że jest to uzasadnione ze względu na brak dowodów.