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證據(jù)

后期重轟炸期的主要證據(jù)是來自從太陽神計劃采集的月球隕擊熔巖的放射性測年。大部分隕擊熔巖都被認為是由可達數(shù)十公里長闊的小行星或彗星的撞擊中產(chǎn)生，并形成了直徑達幾百公里的撞擊坑。阿波羅15號、阿波羅16號及阿波羅17號選擇的降落地點都是因接近雨海、酒海及寧靜海盆地。

根據(jù)運返地球后所進行的研究，這些區(qū)域收集的隕擊熔巖是在介乎38億至41億年前涌現(xiàn)。這段時間最初是由Fouad Tera、Dimitri Papanastassiou及杰拉爾德·約瑟夫·沃塞伯格（Gerald Wasserburg）于1970年代中期所發(fā)現(xiàn)，并假定這是月球受到密集轟炸的紀錄。他們稱之為“月球災(zāi)難”，并指月球在約39億年前轟炸率開始上升。若這些隕擊熔巖都是來自這三個盆地，不單只這三個盆地是在短時間內(nèi)形成，甚至其他相同地層的盆地。在當時，這個倡議備受爭議。

隨著得到更多的資料，尤其是來自月球隕石，這個理論雖然仍有爭議，但已被廣為接受。月球隕石相信是月球表面的隨機樣板，至少當中有一些是來自遠離太陽神計劃降落位點的地區(qū)。很多月球長隕石可能是來自月球遠端，當中的隕擊熔巖被測年后發(fā)現(xiàn)與月球災(zāi)難說吻合，全部都不早于39億年前。 不過它們的年代卻不是集中在一起，而是介乎25億至39億年前。

就高地撞擊坑大小分布的研究發(fā)現(xiàn)，在后期重轟炸期時，相同類別的投射物亦擊中水星。 如果水星后期重轟炸期的歷史與月球的相若，已知最年輕的卡羅維斯低地就與月球上的東方海及雨海年齡相若，所有的平原年齡都不到30億年。

爭議

縱然月球災(zāi)難說廣為人知，但是此學說仍然備受爭議，動力主義者仍努力尋找著其形成的成因。現(xiàn)時有兩個主要的爭議：

撞擊年代的聚集可能是因從單一盆地采樣的結(jié)果。

缺乏早于41億年前的隕擊熔巖是因這些樣板已經(jīng)灰塵化，或它們的年代已因近40億年內(nèi)的撞擊而重置。

第一個爭議涉及從太陽神計劃降落位點采集的隕擊熔巖的源頭。當這些隕擊熔巖普遍被認為是來自最近的盆地，仍有爭議大部分是來自雨海盆地。 雨海盆地是最年輕及最大的多環(huán)盆地，位于月球近中央部分。量化模型顯示大量的噴出物都會在太陽神計劃降落位點出現(xiàn)。根據(jù)這樣的假說，隕擊熔巖年代聚集在39億年前只反映其樣板都是采集自同一撞擊雨海的事年，而非多個。

第二個爭議針對缺乏超過41億年前的隕擊熔巖。其中一個假說指一個較老的隕擊熔巖實際是存在的，但它們因在過往的40億年間不斷受撞擊的影響，其年齡已經(jīng)被重置，而不涉及什么災(zāi)難。再者，這些假定的樣板有可能已經(jīng)灰化得很細小，不可能從一般的放射性測年來確定年代。

地球的地理影響

若月球災(zāi)難真的發(fā)生，地球亦會受到影響。從月球成坑的頻率來推斷，當時在地球亦會：

形成22000個或以上直徑多于20公里的撞擊坑；

形成約40個直徑約1000公里的撞擊盆地；

形成幾個直徑約5000公里的撞擊盆地；

約每100年造成嚴重的環(huán)境破壞。

在后期重轟炸期理論出現(xiàn)前，一般假設(shè)地球在約38億年前是處于融化態(tài)。在全球所有已知最古老的巖石都可以追溯至此年代，但就卻未能發(fā)現(xiàn)更早期的巖石，仿佛這個年代就是一個“分水嶺”。利用不同方法的測年大致上都只能到達這個年代，包括最為準確及受最少干擾的鋯石鈾鉛測年。由于沒有更早的巖石被發(fā)現(xiàn)，一般都假設(shè)地球是處于融化態(tài)，并為早期的冥古宙及后來的太古宙定下界線。

從掉下地球的小行星可以找出更早的巖石。這些巖石可以在南極洲，當冰川將它們帶往大陸邊緣時發(fā)現(xiàn)。就像地球的巖石，小行星亦有一個明顯的分水嶺，是在約46億年前。這個年代假設(shè)是在近太陽的原行星盤最先有固體形成的時期。所以冥古宙就是這些早期太空巖石的形成及地球地殼最終固化之間的時期。冥古宙亦包括了在原行星盤上行星增加的事件，及因萎縮所造成的重力勢能得以釋放，行星冷卻成為固體的事件。

后來的計算證實萎縮及冷卻的速率是按物體的大小而變化。將此計算引用到地球上，發(fā)現(xiàn)萎縮及冷卻出現(xiàn)得很快，達至1億年前。 但在量度及理論上仍存在著一些謎團。

后期重轟炸期故此成為了這個問題的解釋。根據(jù)其理論，38億年前的巖石代表了被轟炸破壞后固化的地殼。位于北美洲克拉通蓋層的艾加斯塔片麻巖及西澳洲那瑞爾片麻巖層的杰克希爾斯部分都存有地球上最古老的大陸碎片，都不早于后期重轟炸期。目前地球上最古老的礦物是從杰克希爾斯發(fā)現(xiàn)的鋯石，發(fā)現(xiàn)較此時期為早，可能是在轟炸期間被較年輕的巖石包裹而保存下來。

后期重轟炸期對地球在冥古宙的歷史成為了一次革命。 較舊的理論指冥古宙地球處于融化態(tài)及有明顯的火山，冥古宙其名就是指地球情況就像地獄一般。 現(xiàn)在相信當時地球表面是固體、溫帶及有水覆蓋。這是因幾個較巖石還古老的同位素比值。

于1979年，有指在格陵蘭發(fā)現(xiàn)一些沉積巖，其碳同位素比值是有機物的遺跡，估計是約于38億年前。但就其測年卻備受爭議，較謹慎的指是36億年前。不論那一個年代，這時間對于無生源論的發(fā)生都太短。后期重轟炸期及地殼重新融化卻提供了可能的時間線，生命可能是在后期重轟炸期后立即形成，或是在冥古宙較早期出現(xiàn)并存活過來。最近的研究發(fā)現(xiàn)的格陵蘭沉積巖是屬于38.5億年前，顯示后者是最有可能的答案。 但雖指出有關(guān)的問題仍然是一個備受爭議的話題。

可能成因

類木行星移位

就后期重轟炸期進行的一連串模擬，是由類木行星緊密分布的太陽系開始。 這種緊密的分布本身是很穩(wěn)定的，但假設(shè)存在著豐富的海王星外天體。這些游離的海王星外天體與類木行星互相影響，使類木行星每約數(shù)億年移位一次。木星估計會向太陽系內(nèi)移位，而其他的行星則向外。當木星及土星的軌道共振達至1:2時，太陽系會出現(xiàn)災(zāi)難性的不穩(wěn)定，引發(fā)太陽系外部快速的重新分布至更闊的本星系統(tǒng)。當它們移位后，在小行星帶及古柏帶之間會出現(xiàn)共振。這種共振會增加星體的偏心率，讓它們進入太陽系內(nèi)部及撞擊類地行星。

天王星或海王星的遲緩形成

哈羅德·利維森（Harold Levison）與他的研究隊指太陽系外側(cè)的低密度大大減慢了行星的形成。根據(jù)早期微行星的模擬，最外圍的行星，如天王星及海王星經(jīng)過了幾十億年才形成。 若真是這樣，這些外側(cè)行星的遲緩形成便成為了后期重轟炸期的原因。

但是在計算氣流及微行星離開太陽系外側(cè)的增長率的研究中，發(fā)現(xiàn)所有類木行星都有可能在極速下形成，約每1千萬年前。故此這是否造成后期重轟炸期的成因則存在疑問。

第五行星理論

另一個可能成因是所謂的第五行星模擬。這是指一個較火星為小的第五行星，存在于太陽系內(nèi)側(cè)，在火星軌道及小行星帶之間。第五行星的軌道較為圓形但處于亞穩(wěn)態(tài)，并在后期重轟炸期瓦解變成偏心性，開始將小行星拋擲及撞擊內(nèi)側(cè)行星。

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