Давным-давно, когда у Земли были кольца…
Геологи нашли свидетельства того, что у Земли могла быть система колец, которая сформировалась 466 миллионов лет назад в начале периода интенсивной бомбардировки метеоритами, известного как ордовикский пик. Кольцо или кольца образовались из-за разрыва такого метеорита приливными силами подобно тому, как предположительно формировались некоторые из колец Сатурна.
Гипотеза следует из реконструкции палеотектоники ордовикского периода и определения положения известных метеоритных кратеров тех времён. Все найденные кратеры образовались на широтах до 30º вблизи экватора, хотя 70 процентов сохранившейся континентальной коры тех времён находилось вне этой области.
Около 466 миллионов лет назад Земля подверглась ударам необычайно большого числа метеоритов. Мы знаем это, поскольку множество ударных кратеров сформировалось на протяжении короткого по геологическим меркам периода — ордовика (467 — 450 миллионов лет назад). К тому же самому периоду относятся известняковые породы на разных континентах, содержащие следы метеоритов определённого типа. Метеоритные частицы в породах подверглись действию космического излучения в значительно меньшей степени по сравнению с метеоритами, которые попадают на Землю в наши дни. В ту же эпоху Земля подверглась «нашествию» множества цунами. Об этом также можно судить по осадочным породам того времени — на значительных площадях они сильно перемешаны, в отличие от «спокойной» седиментации в малоподвижных водоёмах.
На Земле известен 21 метеоритный кратер, которые сформировались на протяжении этого короткого периода. В соответствии с принципами литосферной тектоники положения этих кратеров смещались на протяжении геологического времени из-за дрейфа континентов. В настоящее время геологи достаточно полно представляют этот процесс, так, что положение континентов можно уверенно реконструировать для каждой геологической эпохи. Оказывается, что если отмотать геологическое время назад на 450—460 миллионов лет, то все известные ордовикские кратеры будут лежать в узкой области вблизи экватора. Подробнее про современные представления о движении литосферных плит можно прочитать в большой статье о землетрясениях и тектонике.
Ожидается, что астероиды ударяют в Землю в случайных местах, поэтому кратеры от соударений должны быть распределены равномерно по поверхности, как мы видим на Луне или Марсе. Чтобы проверить, была ли бомбардировка метеоритами в ордовикский период равномерной по площади Земли или места ударов концентрировались на широтах вблизи экватора, как предполагает гипотеза кольца, геологи определили площадь областей современных континентов, на которых могли бы сохраняться кратеры того времени. Для этого исследовали положение устойчивых областей земной коры — кратонов, возраст которых значительно больше, чем ордовикский (такие участки типично имеют возраст в миллиарды лет, то есть относятся к архейскому или протерозойскому времени). В настоящее время такие области древней земной коры сохраняются, например, в Западной Австралии, Африке, Северной Америке, а также кусочно в Европе. Например, к таким образованиям относится Балтийский щит с его гранитными породами, которые могут в изобилии наблюдать на набережных Невы жители Петербурга. Оказывается, только 30 процентов поверхности этих кратонов в ордовикское время находилось возле экватора в пределах широт до 30º, но все 21 кратер этого возраста находятся именно на этих участках. Если бы кратеры образовывались в случайных местах с равномерным распределением вероятности по всей поверхности планеты, то шанс такого сочетания был бы ничтожно мал. Можно представить себе трёхгранную «монету» или игральную кость (с вероятностью выпадения благоприятного исхода 1/3). Вероятность такого случайного распределения кратеров при равномерной метеоритной бомбардировке равна вероятности подбросить кость 21 раз с выпадением каждый раз благоприятной стороны, то есть 1/321, или примерно один шанс из десяти миллиардов.
Такой перекос в распределении кратеров мог образоваться после того, как некий крупный астероид подлетел слишком близко к Земле и оказался захваченным её гравитационным полем. Его траектория проходила так близко к Земле, что он оказался в пределах границы Роша и был разорван на части приливными силами. Его фрагменты сформировали кольцо вокруг Земли — такое же, как кольца возле Юпитера и других планет — газовых гигантов. На протяжении миллионов лет эти обломки постепенно падали на Землю, тем самым образовав аномально большое количество метеоритных кратеров ордовикского периода. Этим же объясняется и преимущественное образование кратеров в экваториальной области. Далее, такое кольцо могло блокировать солнечный свет на значительной территории, тем самым приведя к значительному изменению климата. Действительно, один из периодов глобального оледенения приходится на конец ордовикского времени и считается самым холодным периодом за последние 500 миллионов лет истории Земли, то есть практически за всю эру фанерозоя.
Могли бы такие кольца существовать и в другие периоды геологической истории Земли? Пока что неизвестно, но в таком случае они должны были повлиять на многие факторы включая климат и распределение живых форм.