Около 4.5 миллиардов лет назад поверхность Земли была покрыта магмовым океаном, увидеть который из космоса было нельзя из-за очень плотной и непрозрачной атмосферы. Такой сценарий рисует сотрудник Стенфорда Норман Слип, задумавшийся над последствиями удара, породившего Луну. Если бы человек тогда находился на поверхности родной планеты (конечно, в очень мощных защитных приспособлениях), его бы, наверное, больше удивил только вид Луны, тогда бывшей намного крупнее на небе благодаря меньшему расстоянию до нее. Впрочем, жизнь появилась на Земле лишь через сотни миллионов лет после столкновения, и, вполне вероятно, была занесена с Марса. Предлагаемая Слипом теория вносит мало нового в имеющиеся представления о рождении Луны и ранней истории Земли после этого. Скорее, его работа носит компилятивный характер, представляя очередной подход к представлению паззла, частями которого являются наши знания о геологической истории Земли и Луны.

Главным новым вкладом теории является представление об остывании Земли до температур, пригодных для жизни. Этот процесс занял полмиллиарда лет до 4 миллиардов лет назад и завершился перед появлением первых простейших форм жизни, но задолго до развития сложных форм – животных, растений. Земля, получившая вторую молодость в результате столкновения с другой планетой стала непригодной для любой жизни. Она была расплавлена полностью до ядра, представляя собой океан из камня и металлов. Температуры достигали 2000 градусов Цельсия на поверхности, и вода не могла удержаться на ее поверхности, моментально испаряясь.

Атмосфера Земли также была неблагоприятна для жизни. Она была намного тяжелее, с массой, сравнимой с массой современных океанов. Ее давление на поверхность было в сотни раз выше, чем сейчас. Она вся была занята облаками и была совершенно непрозрачна. Океаны под этими облаками, впрочем, вели себя очень похоже на современные. Несмотря на то, что они состояли из расплавленного камня, они испытывали приливы и отливы. Хотя такой магмовый океан намного труднее деформировать, чем современный водяной, приливные силы могли с ним справиться, ведь они были мощнее за счет близости Луны. Деформации магмового океана позволяли расплавленной Земле терять тепло. Оно, однако, надолго задерживалось у поверхности, не пропускаемое плотным облачным покровом. Высвобождение тепла и потеря его в открытый космос происходило только на определенной высоте, где температура примерно та же, что и на современных горных пиках. В течение первых десяти миллионов лет такая температура достигалась только в самых верхних слоях плотной атмосферы, проникновение тепла до которых происходило медленно.

Потеря энергии в результате действия приливных сил сказывалась и на Луне, увеличивая высоту ее орбиты. Ослабление приливов позволило мантии начать твердеть. В течение переходного периода «поверхность Земли была частично расплавленной, под ней находилась средняя часть мантии, частично твердая, частично жидкая, а глубокие слои мантии были уже твердыми, – говорит Слип. – Лава, скорее всего, еще довольно часто поднималась к поверхности и выбрасывалась в мощных извержениях. Твердея при отдалении от поверхности Земли, она падала назад кусками размерами в несколько километров, и погружалась обратно в глубины мантии». С течением времени внутренние потоки тепла перестали управлять температурой на поверхности планеты, так что она начала падать, а атмосфера – все лучше выпускать тепло.

Впрочем, магмовый океан, большие запасы тепла в расплавленной мантии Земли и тепло, запасенное в атмосфере Земли, были не единственными проблемами, с которыми жизнь могла столкнуться на молодой Земле. В атмосфере ранней Земли было очень много диоксида углерода. Это парниковый газ, который, в частности, привел к огромным температурам на поверхности Венеры, некогда бывшей не менее пригодной для жизни, чем Земля сейчас. В настоящее время углекислый газ регулируется в атмосфере за счет трех процессов. Жизнедеятельность животных и техногенная цивилизация человека выбрасывают его в атмосферу. С этим пытаются справиться растения и неорганическая химия. Углекислый газ поглощается камнями, возвращаясь в толщу Земли. Однако на молодой и недавно расплавленной Земле не было ни одного из этих механизмов. Конечно, не было жизни, которая производила бы углекислый газ. Но его запасы в атмосфере были велики, создавая мощный парниковый эффект. Не было растений для использования углекислого газа, а его включение в камни осложнялось отсутствием последних – вместо них поверхность была покрыта магмовым океаном.

Удаление углекислого газа было необходимым для заселения планеты. Начало этого процесса Слип относит к 4.4 миллиардам лет назад, когда началось движение тектонических плит. При находе одной плиты на другую углекислый газ поглощается открывающейся мантией и уходит вглубь Земли вместе с погружением плиты. Примерно в то же время начали конденсироваться первые океаны, и жизнь появилась на планете, как только она оказалась покрыта океанами и углекислый газ был успешно удален из атмосферы. Это – указание на возможное занесение жизни на Землю с Марса. Мы знаем, что жизнь на Земле появилась около 3.9 миллиардов лет назад. В это время Марс еще был благоприятен для жизни, а что намного важнее – он был таким уже несколько сотен миллионов лет. В течение короткого периода, когда обе планеты были пригодны для жизни, мы могли произойти от марсиан.