การระดมชนหนักครั้งหลัง
ผลกระทบทางธรณีวิทยาบนโลก

หากเหตุการณ์การพุ่งชนวินาศภัยเช่นนี้เกิดขึ้นจริงบนดวงจันทร์ โลกก็น่าจะได้รับผลกระทบเช่นกัน การคาดการณ์อัตราการชนกระแทกบนดวงจันทร์และนำมาปรับใช้กับโลกในช่วงเวลาดังกล่าวชี้ให้เห็นว่า จำนวนหลุมอุกกาบาตที่น่าจะเกิดขึ้นบนโลกมีดังนี้:
หลุมอุกกาบาตกว่า 22,000 หลุม ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 20 กิโลเมตร (12 ไมล์)
แอ่งกระแทกประมาณ 40 แอ่ง ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1,000 กิโลเมตร (620 ไมล์)
แอ่งกระแทกขนาดใหญ่หลายแอ่ง ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5,000 กิโลเมตร (3,100 ไมล์)
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