การระดมชนหนักครั้งหลัง

การระดมชนหนักครั้งหลัง  หรือวินาศภัยดวงจันทร์  เป็นเหตุการณ์ในสมมติฐานซึ่งคาดว่าเกิดเมื่อประมาณ 4,100 ถึง 3,800 ล้านปีก่อน ซึ่งตรงกับบรมยุคเฮเดียนและมหายุคอีโออาร์เคียนบนโลก ทฤษฎีนี้ว่าด้วยในเหตุการณ์นี้ได้มีดาวเคราะห์น้อยและดาวหางจำนวนมากผิดปกติพุ่งชนดาวเคราะห์คล้ายโลกและดาวบริวารยุคต้นในระบบสุริยะชั้นใน ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก (รวมดวงจันทร์) และดาวอังคาร เหตุการณ์นี้เกิดหลังโลกและดาวเคราะห์หินอื่นก่อรูปขึ้นและรวบรวมมวลส่วนใหญ่ของดาวดวงนั้น ๆ แล้ว และความไม่เสถียรของวงโคจรดาวเคราะห์ที่ไปรบกวนเทหวัตถุอื่น ๆ ที่พุ่งชนกัน ถึงแม้ว่าเหตุการณ์นี้จะได้รับความน่าเชื่อถือเป็นวงกว้าง ทว่าหลักฐานที่สามารถชี้ชัดได้นั้นยังคงไม่มี
หลักฐานของการระดมชนหนักครั้งหลังมาจากตัวอย่างหินบนดวงจันทร์ที่เก็บมาจากหลุมบนดวงจันทร์ที่นักบินอวกาศจากโครงการอะพอลโลนำกลับมาด้วย การหาอายุด้วยไอโซโทปของหินดวงจันทร์บ่งชี้ว่าเศษหินหลอมละลายจากการพุ่งชน (impact melt) ส่วนใหญ่นั้นเกิดขึ้นในช่วงระยะเวลาอันสั้น ซึ่งสามารถอธิบายถึงการเกิดหลุมจำนวนมากในช่วงเวลานี้ได้ มีหลายสมมติฐานที่พยายามอธิบายการเพิ่มขึ้นอย่างเฉียบพลันของวัตถุที่พุ่งชน (ทั้งดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง) ในระบบสุริยะชั้นใน แต่ยังไม่มีข้อสรุปที่แน่ชัด แบบจำลองนีส (Nice model) ซึ่งได้รับความนิยมในหมู่นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ได้ตั้งสมมติฐานว่า ณ เวลานั้นดาวเคราะห์ยักษ์กำลังเกิดการย้ายวงโคจร และระหว่างนั้นเองก็ทำให้วัตถุในแถบดาวเคราะห์น้อยและ/หรือในแถบไคเปอร์กระจัดกระจายเป็นวงโคจรเยื้องศูนย์กลางและเข้าสู่วิถีโคจรของดาวเคราะห์คล้ายโลก
นักวิจัยบางส่วนแย้งว่าข้อมูลตัวอย่างจากดวงจันทร์นั้นชี้ให้เห็นว่าไม่จำเป็นว่าเหตุการณ์พุ่งชนจะต้องเกิดในช่วง 3,900 ล้านปีก่อน และการกระจุกตัวของเศษหินหลอมละลายจากการพุ่งชนที่มีอายุใกล้เคียงช่วงนี้เป็นผลจากการสุ่มตัวอย่างวัสดุที่เก็บมาจากแอ่งพุ่งชนขนาดใหญ่แห่งเดียว หลักฐานหลายประการชี้ให้เห็นว่าการพุ่งชนดวงจันทร์นั้นอาจมีช่วงเวลาที่ยาวนานกว่าที่เคยคาดเดาไว้ ซึ่งเกิดขึ้นในช่วงประมาณ 4,200 ล้านปีที่แล้วจนถึง 3,500 ล้านปีที่แล้ว
หลักฐานของเหตุวินาศภัย.
หลักฐานชิ้นสำคัญเกี่ยวกับเหตุวินาศภัยดวงจันทร์นั้นมาจากการตรวจวัดอายุด้วยวิธีการวัดรังสีของหินหลอมเหลวจากการพุ่งชนซึ่งถูกเก็บรวบรวมระหว่างภารกิจอะพอลโล ส่วนใหญ่แล้วเชื่อกันว่าหินหลอมเหลวเหล่านี้เกิดขึ้นจากการชนของดาวเคราะห์น้อยหรือดาวหางขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายสิบกิโลเมตร ส่งผลให้เกิดหลุมอุกกาบาตที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายร้อยกิโลเมตร สถานที่ลงจอดของยานอะพอลโล 15, 16 และ 17 ได้ถูกเลือกเนื่องจากอยู่ใกล้กับแอ่งอิมเบรียม, เนคทาริส และเซเรนิทาทิส ตามลำดับ
เนื่องด้วยอายุของหินหลอมเหลวจากการพุ่งชนนั้นมักจะมีอายุที่กระจุกตัวอยู่ในช่วงประมาณ 3,800 ถึง 4,100 ล้านปีที่ผ่านมาก็ได้นำไปสู่งานวิจัยที่เสนอว่าอายุเหล่านี้บันทึกเหตุการณ์การระดมชนอย่างรุนแรงบนดวงจันทร์ ซึ่งได้รับการเรียกขานว่า "วินาศภัยดวงจันทร์" (lunar cataclysm) และเสนอว่าเหตุการณ์นี้เป็นช่วงที่อัตราการระดมชนบนดวงจันทร์เพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงประมาณ 3,900 ล้านปีที่ผ่านมา หากหินหลอมเหลวเหล่านี้มีต้นกำเนิดจากแอ่งกระแทกทั้งสามแอ่งดังกล่าว นั่นย่อมหมายความว่าไม่เพียงแต่แอ่งกระแทกสำคัญทั้งสามจะเกิดขึ้นในช่วงเวลาใกล้เคียงกัน แต่ยังมีแอ่งกระแทกอื่นอีกมากมายที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาเดียวกันตามหลักฐานชั้นหิน อย่างไรก็ตาม ในช่วงเวลานั้นสมมติฐานดังกล่าวยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่
หลังจากที่มีข้อมูลเพิ่มเติม โดยเฉพาะจากอุกกาบาตดวงจันทร์ สมมติฐานนี้ แม้ยังคงเป็นที่ถกเถียงก็เริ่มได้รับความนิยมมากขึ้น อุกกาบาตดวงจันทร์ถูกมองว่าเป็นตัวอย่างที่สุ่มเก็บข้อมูลจากพื้นผิวดวงจันทร์ และบางส่วนนั้นอาจจะมาจากพื้นที่ที่ห่างไกลจากจุดลงจอดของยานอะพอลโล อุกกาบาตดวงจันทร์ที่มีองค์ประกอบเป็นเฟลด์สปาร์หลายชิ้นอาจมีต้นกำเนิดจากด้านไกลของดวงจันทร์ และหินหลอมเหลวจากการพุ่งชนที่ติดอยู่ภายในอุกกาบาตเหล่านี้ได้ถูกระบุอายุขึ้นมาเมื่อไม่นานมานี้ ซึ่งสอดคล้องกับสมมติฐานวินาศภัยดวงจันทร์ เนื่องจากไม่มีการพบว่ามีตัวอย่างที่มีอายุเก่าแก่เกินกว่า 3,900 ล้านปี อย่างไรก็ตาม อายุของหินเหล่านี้ไม่ได้ "กระจุกตัว" อยู่ที่ช่วงเวลาดังกล่าว แต่ครอบคลุมตั้งแต่ 2,500 ถึง 3,900 ล้านปี
การกำหนดอายุของอุกกาบาตโฮเวอร์ไดต์ (howardite), ยูไครต์ (eucrite), และไดโอจีไนต์ (diogenite) (เรียกรวมว่า HED) รวมถึงอุกกาบาตประเภทเอช คอนไดรต์ (H chondrite) ที่มีต้นกำเนิดจากแถบดาวเคราะห์น้อยนั้นแสดงให้เห็นช่วงอายุที่หลากหลาย ซึ่งอยู่ในช่วง 3,400–4,100 ล้านปี และช่วงอายุสูงสุดก่อนหน้านั้นอยู่ที่ 4,500 ล้านปี หินอุกกาบาตที่มีอายุในช่วง 3,400–4,100 ล้านปีนั้นได้รับการตีความว่าเกิดจากการเพิ่มขึ้นของความเร็วในการพุ่งชน โดยการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ที่ใช้ไฮโดรโค้ดแสดงให้เห็นว่าปริมาณของหินหลอมเหลวจากแรงกระแทกเพิ่มขึ้น 100–1,000 เท่า เมื่อความเร็วในการพุ่งชนเพิ่มขึ้นจากค่าเฉลี่ยในปัจจุบันของแถบดาวเคราะห์น้อยที่ 5 กิโลเมตรต่อวินาที เป็น 10 กิโลเมตรต่อวินาที ความเร็วในการชนกระแทกที่เกิน 10 กิโลเมตรต่อวินาทีต้องอาศัยดาวเคราะห์น้อยที่มีความเอียงในวงโคจรสูงมาก หรือวงโคจรที่มีความรีสูงซึ่งตัดผ่านวงโคจรของดาวเคราะห์ วัตถุประเภทนี้พบได้ยากในแถบดาวเคราะห์น้อยในยุคปัจจุบัน แต่ประชากรของวัตถุเหล่านี้อาจเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจากกระบวนการกวาดล้างที่สัมพันธ์กับการเคลื่อนย้ายตำแหน่งของดาวเคราะห์ยักษ์
การศึกษาการกระจายขนาดของหลุมอุกกาบาตบนพื้นที่สูงของดวงจันทร์ชี้ให้เห็นว่ากลุ่มวัตถุพุ่งชนชนิดเดียวกันได้พุ่งชนทั้งดาวพุธและดวงจันทร์ในเหตุการณ์การระดมชนหนักครั้งหลัง หากประวัติการลดลงของเหตุการณ์การระดมชนหนักครั้งหลังบนดาวพุธมีความสอดคล้องกับประวัติบนดวงจันทร์แล้วนั้น แอ่งขนาดใหญ่ที่มีอายุน้อยที่สุดที่ค้นพบบนดาวพุธ ซึ่งก็คือแอ่งคาลอริส (Caloris) จะมีอายุใกล้เคียงกับแอ่งขนาดใหญ่ที่อายุน้อยที่สุดบนดวงจันทร์ ซึ่งก็คือแอ่งโอเรียนเทล (Orientale) และแอ่งอิมเบรียม (Imbrium) และพื้นที่ที่เป็นที่ราบทั้งหมดบนดาวพุธมีอายุมากกว่า 3,000 ล้านปี
การวิพากษ์วิจารณ์ของสมมติฐานวินาศภัย.
แม้ว่าสมมติฐานวินาศภัยนี้จะได้รับความนิยมมากขึ้นในช่วงห้าสิบปีที่ผ่านมา โดยเฉพาะในหมู่นักพลศาสตร์ที่ระบุสาเหตุที่เป็นไปได้ของปรากฏการณ์ดังกล่าว แต่สมมติฐานนี้ยังคงเป็นที่ถกเถียงและตั้งอยู่บนสมมติฐานที่สามารถโต้แย้งได้ ข้อวิจารณ์สองประการ ได้แก่ (1) การที่อายุของการพุ่งชนดูเหมือนจะ "กระจุกตัว" อาจเป็นผลมาจากการเก็บตัวอย่างจากเศษวัสดุที่พุ่งออกมาจากแอ่งเพียงแห่งเดียวเท่านั้น และ (2) การขาดแคลนตัวอย่างหินหลอมเหลวจากการพุ่งชนที่มีอายุเก่าแก่กว่า 4,100 ล้านปีนั้นอาจเกี่ยวข้องกับการที่ตัวอย่างเหล่านี้ถูกบดละเอียด หรืออายุของพวกมันได้ย้อนกลับไปเริ่มต้นใหม่
ข้อวิจารณ์แรกเกี่ยวข้องกับต้นกำเนิดของหินหลอมเหลวจากการพุ่งชนที่มาจากการเก็บตัวอย่างจากจุดลงจอดของยานอะพอลโล แม้ว่าหินหลอมเหลวเหล่านี้มักจะถูกสันนิษฐานว่ามีต้นกำเนิดจากแอ่งกระแทกที่อยู่ใกล้ที่สุด แต่ก็มีข้อโต้แย้งว่าหินเหล่านี้ส่วนใหญ่นั้นอาจมาจากแอ่งอิมเบรียมแทน แอ่งกระแทกอิมเบรียมเป็นแอ่งกระแทกแบบหลายวงแหวนที่มีขนาดใหญ่ที่สุดและอายุน้อยที่สุดบนพื้นที่ด้านใกล้ของดวงจันทร์ และการจำลองเชิงปริมาณแสดงให้เห็นว่าเศษวัสดุจำนวนมากจากเหตุการณ์นี้อาจจะพบได้ในทุกจุดลงจอดของยานอะพอลโล จากสมมติฐานทางเลือกนี้ การกระจุกตัวของอายุของหินหลอมเหลวที่อยู่ใกล้ 3,900 ล้านปีอาจสะท้อนถึงการเก็บตัวอย่างวัสดุจากเหตุการณ์พุ่งชนเพียงครั้งเดียว ไม่ใช่หลายครั้ง นอกจากนี้ ยังมีข้อวิจารณ์เพิ่มเติมว่าการที่อายุพุ่งสูงขึ้นที่ 3,900 ล้านปีซึ่งถูกระบุจากการหาค่าอายุด้วย 40Ar/39Ar (ไอโซโทปของธาตุอาร์กอน) อาจเกิดจากการก่อตัวของเปลือกดวงจันทร์ยุคแรกแบบเป็นช่วง ๆ ตามด้วยการสูญเสีย 40Ar บางส่วนเมื่ออัตราการพุ่งชนลดลง
ข้อวิจารณ์ประการที่สองเกี่ยวข้องกับความสำคัญของการขาดแคลนหินหลอมเหลวจากการพุ่งชนที่มีอายุเก่าแก่กว่า 4,100 ล้านปี สมมติฐานหนึ่งที่ไม่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์วินาศภัยนี้คือหินหลอมเหลวเก่าเหล่านี้ปรากฏมีอยู่ก่อนหน้านั้นแล้ว แต่เนื่องจากผลกระทบอย่างต่อเนื่องจากการพุ่งชนบนดวงจันทร์ในช่วง 4,000 ล้านปีที่ผ่านมา ทำให้อายุทางรังสีของหินเหล่านี้ทั้งหมดถูกย้อนกลับใหม่ นอกจากนี้ ยังมีความเป็นไปได้ว่าตัวอย่างหินหลอมเหลวเก่าเหล่านี้อาจถูกบดขยี้จนมีขนาดเล็กมากจนไม่สามารถกำหนดอายุได้ด้วยวิธีการวัดรังสีแบบมาตรฐาน นักวิทยาศาสตร์ยังคงศึกษาประวัติการพุ่งชนบนดวงจันทร์เพื่อพยายามสร้างความกระจ่างเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของระบบสุริยะชั้นใน
ผลกระทบทางธรณีวิทยาบนโลก.
หากเหตุการณ์การพุ่งชนวินาศภัยเช่นนี้เกิดขึ้นจริงบนดวงจันทร์ โลกก็น่าจะได้รับผลกระทบเช่นกัน การคาดการณ์อัตราการชนกระแทกบนดวงจันทร์และนำมาปรับใช้กับโลกในช่วงเวลาดังกล่าวชี้ให้เห็นว่า จำนวนหลุมอุกกาบาตที่น่าจะเกิดขึ้นบนโลกมีดังนี้:
ก่อนหน้าที่จะมีการเสนอสมมติฐานเหตุการณ์การระดมชนหนักครั้งหลัง (Late Heavy Bombardment: LHB) นักธรณีวิทยามักสันนิษฐานว่าโลกยังคงอยู่ในสภาพหลอมเหลวจนถึงประมาณ 3,800 ล้านปีก่อน ซึ่งหลักฐานของช่วงอายุนี้สามารถพบได้ในหินที่เก่าแก่ที่สุดหลายแห่งทั่วโลก และดูเหมือนจะแสดงถึง "จุดตัดขาด" ที่ชัดเจนซึ่งไม่มีหินชนิดใดที่เก่าแก่กว่านี้ที่ถูกค้นพบอีกแล้ว อายุเหล่านี้ยังคงค่อนข้างคงที่แม้จะใช้วิธีการหาอายุที่แตกต่างหลายวิธี รวมถึงระบบที่ถือว่ามีความแม่นยำที่สุดและได้รับผลกระทบน้อยที่สุดจากสิ่งแวดล้อม นั่นคือ การหาค่าอายุด้วยยูเรเนียม-ตะกั่วในผลึกเซอร์คอน เนื่องจากไม่พบหินที่มีอายุเก่ากว่านี้ นักธรณีวิทยาจึงมักสันนิษฐานว่าโลกยังคงอยู่ในสภาพหลอมเหลวจนถึงช่วงเวลาดังกล่าว ซึ่งเป็นจุดกำหนดเขตแดนระหว่างบรมยุคเฮเดียน (Hadean) และบรมยุคอาร์เคียน (Archean) อย่างไรก็ตาม ในปี ค.ศ. 1999 หินที่เก่าแก่ที่สุดบนโลกถูกกำหนดอายุว่าอยู่ที่ 4.031 ± 0.003 พันล้านปี และเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างชั้นหินอะคัสตาไนส์ (Acasta Gneiss) ในเขตหินฐานธรณีสเลฟ (Slave Craton) ทางตะวันตกเฉียงเหนือของแคนาดา
อย่างไรก็ตาม หินที่มีอายุมากกว่าอาจพบได้ในรูปของเศษชิ้นส่วนของดาวเคราะห์น้อยที่ตกลงมายังโลกในรูปของอุกกาบาต เช่นเดียวกับหินบนโลก ดาวเคราะห์น้อยยังแสดงให้เห็นถึงจุดตัดขาดที่ชัดเจนซึ่งอยู่ที่ประมาณ 4,600 ล้านปีก่อน ซึ่งถือว่าเป็นช่วงเวลาที่ของแข็งก่อตัวขึ้นครั้งแรกในจานพอกพูนมวลรอบดวงอาทิตย์วัยเยาว์ในขณะนั้น ดังนั้นบรมยุคเฮเดียนจึงเป็นช่วงเวลาระหว่างการก่อตัวของหินยุคแรกเหล่านี้ในอวกาศและการก่อตัวของแผ่นเปลือกโลกในที่สุด ซึ่งเกิดขึ้นประมาณ 700 ล้านปีต่อมา ช่วงเวลานี้รวมถึงการสะสมตัวของดาวเคราะห์จากจานพอกพูนมวลและการเย็นตัวลงอย่างช้า ๆ ของโลกจนกลายเป็นวัตถุแข็งในขณะที่พลังงานศักย์โน้มถ่วงจากการสะสมตัวถูกปลดปล่อยออกมา
การคำนวณในภายหลังแสดงให้เห็นว่าอัตราการยุบตัวและการเย็นตัวขึ้นอยู่กับขนาดของวัตถุหิน เมื่อนำอัตรานี้มาปรับใช้กับวัตถุที่มีมวลเท่ากับโลกก็พบว่าการเย็นตัวเกิดขึ้นอย่างเร็วมาก โดยใช้เวลาเพียง 100 ล้านปี ความแตกต่างระหว่างผลการวัดและทฤษฎีนี้ได้สร้างปริศนาในช่วงเวลานั้น
เหตุการณ์ LHB นี้อาจให้คำอธิบายที่เป็นไปได้สำหรับความผิดปกตินี้ จากแบบจำลองดังกล่าว หินที่มีอายุ 3,800 ล้านปีอาจเกิดการแข็งตัวขึ้นหลังจากที่แผ่นเปลือกโลกส่วนใหญ่ถูกทำลายโดย LHB โดยรวมแล้วนั้นโครงสร้างหินอะคัสตาไนส์ในโล่หินฐานธรณี (cratonic shield) แห่งทวีปอเมริกาเหนือ และหินไนส์ในหุบเขาแจ็คฮิลส์ของพื้นที่นาร์เรียไนส์เทอร์เรน (Narryer Gneiss Terrane) ในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลียเป็นเศษชิ้นส่วนทวีปที่เก่าแก่ที่สุดบนโลก อย่างไรก็ตาม เศษหินเหล่านี้ดูเหมือนจะเกิดขึ้นหลังจาก LHB แร่ธาตุที่มีอายุเก่าแก่ที่สุดที่เคยถูกกำหนดอายุบนโลกคือผลึกเซอร์คอนที่มีอายุ 4,404 ล้านปีจากแจ็คฮิลส์ที่มีอายุเก่าแก่กว่าเหตุการณ์นี้ โดยคาดว่าเป็นเศษชิ้นส่วนของเปลือกโลกที่ปรากฏอยู่ก่อนเหตุการณ์ LHB ซึ่งฝังตัวอยู่ในหินที่มีอายุน้อยกว่ามาก (ประมาณ 3,800 ล้านปี)
ผลึกเซอร์คอนจากแจ็คฮิลส์ได้นำไปสู่การพัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับบรมยุคเฮเดียน เอกสารอ้างอิงในอดีตมักแสดงให้เห็นว่าโลกในยุคเฮเดียนมีพื้นผิวที่หลอมเหลวและมีภูเขาไฟที่เด่นชัด ชื่อ "เฮเดียน" นี้หมายถึงสภาพแบบ "นรก" ที่คาดว่าเคยปรากฏขึ้นบนโลกในช่วงเวลานั้น ซึ่งมาจากคำว่า "Hades" ในภาษากรีก อย่างไรก็ตาม การหาค่าอายุด้วยเซอร์คอนชี้ให้เห็นว่าพื้นผิวของโลกในยุคเฮเดียนนั้นอาจเป็นของแข็ง, มีอุณหภูมิที่พอเหมาะ และถูกปกคลุมด้วยมหาสมุทรที่เป็นกรด (ทว่ายังคงเป็นที่ถกเถียง) ซึ่งภาพเหล่านี้มาจากอัตราส่วนของไอโซโทปบางชนิดที่บ่งชี้ถึงปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับน้ำในช่วงเวลาก่อนการก่อตัวของหินที่เก่าแก่ที่สุด (ดูเพิ่มเติมในหัวข้อโลกเย็นในยุคแรก)
มีหัวข้อที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือการเสนอของแมนเฟรด ชิดลอฟสกี้ (Manfred Schidlowski) ในปี 1979 ซึ่งอ้างว่าอัตราส่วนของไอโซโทปคาร์บอนในหินตะกอนบางชนิดที่พบในกรีนแลนด์เป็นหลักฐานของสสารอินทรีย์ อัตราส่วนของคาร์บอน-12 ต่อคาร์บอน-13 ที่สูงผิดปกติมักเป็นสัญญาณของการถูก "แปรรูป" โดยสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม มีการถกเถียงกันเป็นอย่างมากเกี่ยวกับการกำหนดอายุที่แน่นอนของหินดังกล่าว โดยชิดลอฟสกี้เสนอว่าหินเหล่านี้มีอายุประมาณ 3,800 ล้านปี ในขณะที่นักวิจัยคนอื่น ๆ เสนออายุที่ "เหมาะสม" กว่า ซึ่งก็คือประมาณ 3,600 ล้านปี แต่ไม่ว่าจะในกรณีใดก็ตาม จะถือว่าเป็นช่วงเวลาที่สั้นมากสำหรับกระบวนการเกิดสิ่งมีชีวิตจากสิ่งไร้ชีวิต (abiogenesis) และหากชิดลอฟสกี้ถูกต้อง เวลาดังกล่าวก็อาจสั้นเกินไปจนเป็นที่ถกเถียงได้ อย่างไรก็ตาม เหตุการณ์การระดมชนหนักครั้งหลังและการ "หลอมใหม่" ของเปลือกโลกที่เกี่ยวข้องกันก็อาจช่วยอธิบายกรอบเวลานี้ได้ โดยเสนอว่าชีวิตอาจเกิดขึ้นทันทีหลังจาก LHB หรืออาจมีชีวิตรอดผ่าน LHB หลังจากที่ได้ถือกำเนิดขึ้นในยุคเฮเดียนก่อนหน้า การศึกษาในปี 2002 ระบุว่าหินที่ชิดลอฟสกี้พบนั้นมีอายุอยู่ในช่วงที่เก่าแก่ที่สุดของกรอบอายุที่เป็นไปได้ คือประมาณ 3,850 ล้านปี ซึ่งสนับสนุนความเป็นไปได้ที่สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นก่อน LHB งานวิจัยในปี 2005, 2006 และ 2009 ไม่พบหลักฐานของอัตราส่วนคาร์บอนที่มีน้ำหนักไอโซโทปเบา ซึ่งเป็นพื้นฐานของข้ออ้างเดิมเกี่ยวกับชีวิตในยุคเฮเดียนตอนต้น อย่างไรก็ตาม การศึกษาที่คล้ายคลึงกันในหินจากแจ็คฮิลส์ในปี 2008 พบร่องรอยที่อาจบ่งชี้ถึงอินทรียวัตถุเช่นกัน ธอร์สเตน ไกส์เลอร์ (Thorsten Geisler) จากสถาบันแร่วิทยาแห่งมหาวิทยาลัยมึนสเตอร์ได้ศึกษาร่องรอยของคาร์บอนที่ติดอยู่ในชิ้นส่วนเพชรและแกรไฟต์ขนาดเล็กภายในเซอร์คอนที่มีอายุ 4,250 ล้านปี
แบบจำลองคอมพิวเตอร์สามมิติที่พัฒนาขึ้นในเดือนพฤษภาคมปี 2009 โดยทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์ได้เสนอว่าเปลือกโลกส่วนใหญ่รวมถึงจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในนั้นอาจรอดพ้นจากการถูกระดมชนได้ แบบจำลองของพวกเขาชี้ให้เห็นว่าแม้พื้นผิวโลกจะถูกชะล้างจากสิ่งมีชีวิตแต่ปล่องน้ำร้อน (hydrothermal vents) ใต้ผิวโลกอาจเป็นสถานที่หลบภัยสำหรับจุลินทรีย์ชนิดที่ทนความร้อน (thermophile microbes) และทำหน้าที่เป็นแหล่งเพาะพันธุ์สำหรับสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ นอกจากนี้ ในเดือนเมษายนปี 2014 นักวิทยาศาสตร์ได้รายงานการค้นพบหลักฐานของเหตุการณ์การพุ่งชนของอุกกาบาตที่ใหญ่ที่สุดบนโลกเท่าที่เคยพบมา ใกล้กับบริเวณเข็มขัดบาร์เบอร์ตันกรีนสโตน (Barberton Greenstone Belt) โดยพวกเขาประเมินว่าเหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 3,260 ล้านปีก่อน และวัตถุที่ชนโลกนั้นมีขนาดความกว้างประมาณ 37 ถึง 58 กิโลเมตร (23 ถึง 36 ไมล์) อย่างไรก็ตาม หลุมอุกกาบาตจากเหตุการณ์นี้ หากยังคงมีอยู่ ก็ยังไม่ถูกค้นพบจนถึงปัจจุบัน
สาเหตุที่เป็นไปได้.
การย้ายตำแหน่งของดาวเคราะห์ยักษ์.
"ข้อมูลเพิ่มเติม: แบบจำลองนีส"จากแบบจำลองนีส การระดมชนหนักครั้งหลังนั้นเป็นผลมาจากความไม่เสถียรอย่างมีพลวัตในระบบสุริยะชั้นนอก แบบจำลองนีสดั้งเดิมที่คิดค้นโดยโกเมส (Gomes) และคณะนั้นเริ่มต้นจากดาวเคราะห์ยักษ์ในระบบสุริยะที่มีการจัดเรียงวงโคจรแบบใกล้ชิดกันโดยมีแถบวัตถุพ้นดาวเนปจูนที่อุดมสมบูรณ์ล้อมรอบ วัตถุจากแถบนี้หลุดเข้าสู่วงโคจรที่ตัดผ่านดาวเคราะห์ ทำให้วงโคจรของดาวเคราะห์ย้ายตำแหน่งไปอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายร้อยล้านปี ซึ่งทำให้วงโคจรของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ค่อย ๆ ห่างกันออกไปจนเข้าสู่ภาวะสั่นพ้องที่ 2:1 ซึ่งทำให้ความรีของวงโคจรของพวกมันเพิ่มขึ้น ต่อมาวงโคจรของดาวเคราะห์จึงเกิดความไม่เสถียร ซึ่งดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนได้ถูกย้ายไปยังวงโคจรที่กว้างขึ้น ซึ่งได้ไปรบกวนแถบวัตถุชั้นนอก ทำให้เกิดการระดมชนของดาวหางขณะที่มันเข้าสู่วงโคจรที่ตัดผ่านดาวเคราะห์ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัตถุเหล่านี้กับดาวเคราะห์ยังทำให้เกิดการย้ายตำแหน่งของวงโคจรของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์เร็วขึ้น การย้ายตำแหน่งนี้ทำให้การสั่นพ้องแพร่ผ่านแถบดาวเคราะห์น้อย ทำให้ความรีของดาวเคราะห์น้อยหลายดวงเพิ่มขึ้นจนพวกมันเข้าสู่ระบบสุริยะชั้นในและชนเข้ากับดาวเคราะห์หิน
แบบจำลองนีสได้รับการปรับปรุงเล็กน้อยนับตั้งแต่การตีพิมพ์ครั้งแรก ดาวเคราะห์ยักษ์ในแบบจำลองนี้เริ่มต้นในสถานะสั่นพ้องที่ซ้อนกันหลายชั้น ซึ่งเกิดจากการย้ายตำแหน่งที่ขับเคลื่อนด้วยก๊าซในช่วงแรกของจานดาวเคราะห์ก่อนเกิด (protoplanetary disk) การมีปฏิสัมพันธ์กับแถบวัตถุพ้นดาวเนปจูนทำให้ดาวเคราะห์ยักษ์หลุดออกจากสถานะสั่นพ้องหลังจากผ่านไปหลายร้อยล้านปี การเผชิญหน้าระหว่างดาวเคราะห์ที่ตามมา รวมถึงการเผชิญหน้าระหว่างดาวเคราะห์น้ำแข็งยักษ์ (ice giant) กับดาวเสาร์ได้ส่งดาวเคราะห์น้ำแข็งเข้าสู่วงโคจรที่ตัดผ่านดาวพฤหัสบดี และต่อมาได้พบกับดาวพฤหัสบดีอีกครั้ง ซึ่งผลักดาวเคราะห์น้ำแข็งให้ออกไปสู่ภายนอก สถานการณ์ดาวพฤหัสบดีกระโดด (jumping-Jupiter scenario) นี้ทำให้ช่องว่างระหว่างดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ลดผลกระทบของการแพร่กระจายการสั่นพ้องต่อดาวเคราะห์น้อยและดาวเคราะห์หิน สถานการณ์นี้จำเป็นต่อการรักษาความรีที่ต่ำของดาวเคราะห์หินและป้องกันไม่ให้แถบดาวเคราะห์น้อยเหลือดาวเคราะห์น้อยที่มีความรีสูงในจำนวนที่มากเกินไป อย่างไรก็ตาม มันยังลดจำนวนดาวเคราะห์น้อยที่ถูกดึงออกจากแถบดาวเคราะห์น้อยหลัก ทำให้แถบดาวเคราะห์น้อยชั้นในที่ใกล้หมดลงกลายเป็นแหล่งที่มาหลักของวัตถุที่พุ่งชนในช่วง LHB ดาวเคราะห์น้ำแข็งมักถูกขับออกจากระบบสุริยะหลังจากการเผชิญหน้ากับดาวพฤหัสบดี นำไปสู่ข้อเสนอว่าระบบสุริยะอาจเริ่มต้นด้วยดาวเคราะห์ยักษ์ห้าดวง อย่างไรก็ตาม งานวิจัยล่าสุดพบว่าการพุ่งชนชนที่มาจากแถบดาวเคราะห์น้อยชั้นในอาจไม่เพียงพอที่จะอธิบายการก่อตัวของชั้นหินทรงกลมเล็กโบราณและแอ่งกระแทกบนดวงจันทร์ และเป็นไปได้ว่าแถบดาวเคราะห์น้อยอาจไม่ใช่แหล่งที่มาของการระดมชนหนักครั้งหลัง
การก่อตัวที่เชื่องช้าของดาวยูเรนัสและเนปจูน.
จากการจำลองครั้งหนึ่งของสมมติฐานวัตถุดาวเคราะห์แรกเริ่มที่เกี่ยวกับการก่อตัวของระบบดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์ชั้นนอกสุดอย่างดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนใช้เวลานานมากในการก่อตัว โดยใช้ระยะเวลาหลายพันล้านปี แฮรอลด์ เลวิสัน (Harold Levison) และทีมงานของเขายังได้เสนอว่าความหนาแน่นที่ค่อนข้างต่ำของวัตถุในระบบสุริยะชั้นนอกในช่วงการก่อตัวของดาวเคราะห์อาจทำให้การก่อตัวของดาวเคราะห์เหล่านี้ช้าลงอย่างมาก การก่อตัวที่ล่าช้าของดาวเคราะห์เหล่านี้จึงถูกเสนอให้เป็นอีกเหตุผลหนึ่งสำหรับเหตุการณ์ LHB อย่างไรก็ตาม การคำนวณล่าสุดเกี่ยวกับการไหลของก๊าซร่วมกับการเติบโตแบบรวดเร็ว (runaway growth) ของวัตถุดาวเคราะห์แรกเริ่มในระบบสุริยะชั้นนอกชี้ให้เห็นว่าดาวเคราะห์ยักษ์ก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็วเป็นอย่างมาก โดยใช้เวลาเพียงประมาณ 10 ล้านปี ซึ่งไม่สนับสนุนคำอธิบายนี้สำหรับเหตุการณ์ LHB
สมมติฐานดาวเคราะห์ดวงที่ห้า.
"บทความหลัก: ดาวเคราะห์ดวงที่ห้า"
สมมติฐานดาวเคราะห์ดวงที่ห้า (Planet V) ได้เสนอว่าดาวเคราะห์หินดวงที่ห้าเป็นสาเหตุของการระดมชนหนักครั้งหลังเมื่อวงโคจรที่ไม่เสถียรของมันเข้าสู่แถบดาวเคราะห์น้อยชั้นใน ดาวเคราะห์หินในสมมติฐานดวงนี้มีมวลน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของดาวอังคาร และเดิมทีโคจรอยู่ระหว่างดาวอังคารกับแถบดาวเคราะห์น้อย วงโคจรของดาวเคราะห์ดวงที่ห้าเกิดความไม่เสถียรจากแรงรบกวนจากดาวเคราะห์ชั้นในดวงอื่น ทำให้วงโคจรของมันตัดผ่านแถบดาวเคราะห์น้อยชั้นใน หลังจากการเข้าใกล้ดาวเคราะห์ดวงที่ห้านี้ก็ได้ส่งผลให้ดาวเคราะห์น้อยจำนวนมากเข้าสู่วงโคจรที่ตัดผ่านโลก ก่อให้เกิดเหตุการณ์ LHB ในที่สุด และแล้วดาวเคราะห์ดวงที่ห้าก็ได้สูญหายไป โดยอาจตกลงไปในดวงอาทิตย์ จากการจำลองเชิงตัวเลขพบว่า การกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอของดาวเคราะห์น้อย โดยมีการกระจุกตัวของดาวเคราะห์น้อยในแถบดาวเคราะห์น้อยชั้นใน เป็นสิ่งจำเป็นในการเกิดเหตุการณ์ LHB ผ่านกลไกนี้ นอกจากนี้ ยังมีสมมติฐานนี้ในอีกเวอร์ชั่นหนึ่ง ซึ่งเสนอว่าเศษหินที่พุ่งชนบนดวงจันทร์เป็นเศษซากที่เกิดจากดาวเคราะห์ดวงที่ห้าที่ชนเข้ากับดาวอังคาร และก่อให้เกิดแอ่งบอเรียลิส (Borealis Basin) ซึ่งช่วยอธิบายจำนวนแอ่งขนาดใหญ่บนดวงจันทร์ที่น้อยเมื่อเทียบกับหลุมอุกกาบาตและการขาดหลักฐานการพุ่งชนของดาวหางได้
การรบกวนดาวเคราะห์น้อยที่เคลื่อนที่ผ่านดาวอังคาร.
สมมติฐานที่เสนอโดย Matija Ćuk ชี้ว่าการชนกันที่นำไปสู่การก่อตัวของแอ่งขนาดใหญ่ช่วงท้ายนั้นเกิดจากการแตกตัวของดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ที่ตัดผ่านวงโคจรของดาวอังคาร ดาวเคราะห์น้อยดวงนี้มีขนาดใกล้เคียงกับดาวเวสตา (Vesta)และเป็นเศษซากจากกลุ่มประชากรที่มีขนาดใหญ่กว่าดาวเคราะห์น้อยในแถบดาวเคราะห์น้อยในยุคปัจจุบันนี้เป็นอย่างมาก ในช่วงก่อนเกิดแอ่งอิมเบรียมนั้นการชนส่วนใหญ่เกิดจากดาวเคราะห์น้อยที่พุ่งตัดผ่านดาวอังคาร โดยการระดมในยุคแรกนี้ดำเนินไปจนถึงประมาณ 4,100 ล้านปีก่อน หลังจากนั้นเป็นช่วงเวลาที่ไม่มีการชนกันที่ก่อให้เกิดแอ่งขนาดใหญ่มากนัก ซึ่งในช่วงนี้สนามแม่เหล็กของดวงจันทร์ได้เริ่มเบาบางลง จนกระทั่งประมาณ 3,900 ล้านปีก่อนได้เกิดการชนที่รุนแรงซึ่งทำให้ดาวเคราะห์น้อยขนาดเท่าเวสตาได้แตกตัวออกมา ส่งผลให้จำนวนวัตถุที่พุ่งตัดผ่านดาวอังคารเพิ่มขึ้นอย่างมาก วัตถุเหล่านี้หลายชิ้นได้เดินทางเข้าสู่วงโคจรที่ตัดกับโลก ทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของอัตราการชนบนดวงจันทร์ ส่งผลให้เกิดแอ่งขนาดใหญ่จำนวนหนึ่งบนดวงจันทร์ในช่วงท้ายของเหตุการณ์ นอกจากนี้ Ćuk ยังชี้ให้เห็นถึงสนามแม่เหล็กที่อ่อนหรือขาดหายไปจากแอ่งในช่วงสุดท้ายจำนวนหนึ่ง รวมถึงการเปลี่ยนแปลงในการกระจายตัวของขนาดหลุมอุกกาบาตในเหตุการณ์การระดมชนครั้งหลังนี้ ซึ่งนับเป็นหลักฐานในการสนับสนุนสมมติฐานนี้ อย่างไรก็ตาม ช่วงเวลาที่ชัดเจนและสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงในการกระจายตัวของขนาดหลุมอุกกาบาตยังคงเป็นประเด็นถกเถียงอยู่ในปัจจุบัน
แหล่งที่มาอื่น.
มีการศึกษาถึงแหล่งที่มาอื่นของเหตุการณ์การระดมชนหนักครั้งหลัง ซึ่งรวมถึงดาวบริวารเพิ่มเติมของโลกที่โคจรอย่างอิสระหรือเป็นวัตถุโทรจัน (trojan) ของดวงจันทร์, วัตถุดาวเคราะห์แรกเริ่มที่เหลือจากการก่อตัวของดาวเคราะห์ชั้นใน, วัตถุร่วมวงโคจรของโลกหรือดาวศุกร์ และการแตกตัวของดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ในแถบดาวเคราะห์น้อยหลัก สำหรับดาวบริวารเพิ่มเติมของโลกที่โคจรอย่างอิสระนั้นถูกพบว่าถูกจับเข้าสู่การสั่นพ้องของวงโคจรอย่างรวดเร็วระหว่างการขยายวงโคจรในช่วงแรกที่ขับเคลื่อนด้วยแรงไทดัลของดวงจันทร์ ซึ่งทำให้ดาวบริวารเหล่านี้สูญหายหรือถูกทำลายภายในไม่กี่ล้านปี ในส่วนของวัตถุโทรจันของดวงจันทร์เองก็ถูกพบว่าได้เสียเสถียรภาพไปในระยะเวลา 100 ล้านปี เนื่องจากการสั่นพ้องจากดวงอาทิตย์เมื่อดวงจันทร์อยู่ห่างจากโลกประมาณ 27 รัศมีโลก ในส่วนวัตถุดาวเคราะห์แรกเริ่มที่เหลือจากการก่อตัวของดาวเคราะห์ชั้นในนั้นถูกพิจารณาว่าถูกทำลายลงอย่างรวดเร็วจากการชนกันและการดีดออกจากระบบวงโคจร ทำให้มีจำนวนไม่เพียงพอต่อการสร้างแอ่งในช่วงสุดท้ายของดวงจันทร์ นอกจากนี้ การคงอยู่ในระยะยาวของวัตถุร่วมวงโคจรของโลกหรือดาวศุกร์ในยุคโบราณ (ทั้งในรูปแบบโทรจันหรือวงโคจรลักษณะเกือกม้า) ควบคู่กับการที่ไม่พบหลักฐานของวัตถุดังกล่าวในปัจจุบัน ชี้ว่ามีโอกาสน้อยมากที่วัตถุเหล่านี้จะมีจำนวนเพียงพอที่จะก่อให้เกิด LHB การเกิดเหตุการณ์ LHB จากการแตกตัวของดาวเคราะห์น้อยในแถบดาวเคราะห์น้อยหลักได้ถูกค้นพบว่าต้องการวัตถุชิ้นหลักที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 1,000–1,500 กิโลเมตร พร้อมสภาวะแรกเริ่มที่เหมาะสมอย่างถึงที่สุด อีกทั้งยังมีข้อเสนอว่าเศษซากจากการชนกันระหว่างดาวเคราะห์ชั้นใน ซึ่งปัจจุบันสูญหายไปแล้วนั้นอาจเป็นอีกหนึ่งแหล่งที่มาของ LHB
ระบบดาวอื่นที่อาจมีเหตุการณ์การระดมชนหนักครั้งหลัง.
"บทความหลัก: อีตา นกกา"
มีหลักฐานการค้นพบสภาวะที่เหมือนกับเหตุการณ์การระดมชนหนักครั้งหลังรอบดาวฤกษ์อีตา นกกา