Катархей — геологический эон, охватывающий первые 600 миллионов лет истории планеты, с момента её появления и до 4 миллиардов лет назад. Это единственный эон не делящийся ещё на эры и периоды, так как осадочных пород, сохранившихся с тех бурных времён, практически нет. Совсем недавно считалось, то их нет вообще. И даже не может быть, так как в это время лишь формировалась, как сама кора, так и атмосфера, и гидросфера, ответственные за эрозию коры, порождающую осадочные породы.
Теперь, впрочем, установлено, что катархей являлся ещё и эпохой зарождения жизни, которая в начале архея приняла уже достаточно развитые формы, а значит, возникла ещё раньше — не дожидаясь спокойных времён, а прямо на фоне планетарного треша и космических масштабов угара.
Датой рождения планеты, то есть смены статуса с протопланетного на планетный, считается момент поглощения ею последнего планетоида своего кольца. В случае Земли, это решающее тело даже получило имя — Тейя. Предполагается, что оно могло быть размером с Марс. Или меньше. Или столкнулось с протолуной, формировавшей вблизи протоземли по механизму двойной планеты… Но так или иначе, масштабы завершающей катастрофы трудно вообразить.
И нужно понимать, что в действительности она не была завершающей. Планетоиды кончились, но их обломки — до сотен километров в поперечнике — продолжали падать на Землю. Поглощение планетой оставшегося в кольце строительного мусора именуется эпохой первой тяжелой бомбардировки. В конце катархея её сменила вторая. Тогда на Землю сыпались уже обломки тел, которые родились, но не нашли себе достойного места и оказались лишними в Солнечной системе.
Очевидным образом, на этапе формирования планеты грандиозные импакты приводили к выделению огромного количества тепла. Именно оно привело к расплавлению недр (вклад радиогенной энергии в тот момент был ещё незначителен). Таким образом, расплавление происходило с поверхности, ибо именно там тепло в результате ударов и выделялось. Поэтому, к началу катархея, вероятно, Земля ещё обладала первичным ядром, состоящим из спрессованных хондритов, — фактически, комической пыли, собранной на начальном этапе формирования, когда гравитация тела ещё не была велика. Поверх ядра располагалась расплавленная мантия, в которой активно шла дифференциация вещества, — газы рвались наружу, камень всплывал, образуя восходящие потоки — плюмы, а металлы тонули.
Была уже и кора. Она всегда была. Верхний слой жидкого камня отдавал тепло и быстро застывал, образуя корку толщиной до 5 километров — в областях сравнительно старых, миллионами лет не подвергавшихся расплавлению импактами. И совсем тонкую в свежих кратерах, где океан магмы выплёскивался через трещины.
Расплавление первичного ядра и его замещение современным — металлическим, позволившим планете обзавестись магнитным полем, — завершилось к концу катархея. По мере сокращения частоты импактов, ведущим стал приливный механизм выделения энергии. Стремительно проносящаяся на высоте всего 17 тысяч километров Луна, окутанная тогда вулканическими газами и покрытая реками хлещущей из вулканов лавы, на протяжении катархея удалилась на 100 тысяч километров.
Завершение второй тяжёлой бомбардировки оставило планету изрытой кратерами, некоторые из которых по масштабу напоминали лунные моря. Лунным же в целом был и рельеф. Деление коры на континентальную и океаническую ещё не произошло. Горные цепи, появляющиеся в результате движения материковых плит, отсутствовали. Землю покрывали вулканический пепел и брекчия — смесь капелек импактного стекла с ударного же происхождения щебнем.
Но брекчия не спекалась в реголит под ливнем космических излучений. Этому препятствовала атмосфера. Валы же кратеров и конусы вулканов уже соседствовали с небольшими морями, — причём, как отмечалось выше, даже не безжизненными. а лавовые русла чередовались с речными, по которым текла вода.
Однако, формирование первичных атмосферы и гидросферы Земли — отдельная тема.
