隕石あるいは小惑星が、地球に衝突するときに、高速でぶつかると速度が熱エネルギーに変わるのでしょうか。この場合、地球の質量や体積にはどういう影響が出るでしょうか。これについての先行研究とその考察結果を紹介してください。

隕石あるいは小惑星が、地球に衝突するときに、
地球に衝突：大気圏に突入するとき、大気との摩擦で運動エネルギーが熱エネルギーに変わり、減速します。周囲が高温になり、熱放射を起こし、一部は光エネルギーに変わります。熱エネルギーの一部が融解熱や昇華熱として吸収され隕石あるいは小惑星の構成物質が溶融あるいは気化します。残留する隕石あるいは小惑星に多くの運動エネルギーがまだあれば地表や海に激突し衝撃を加えます。
http://www.terrabyte.co.jp/gatten/article_dyna.htm
運動エネルギーのすべてが一つの方向に向かうとか、すべてが熱エナルギーになるとかは、考えられないでしょう。
核反応のようなことでも起きない限り、隕石あるいは小惑星を構成している物質は気化したり、地球の物質と化合したり、物質としての相構造が変わったりしますが、質量が変わるということはないでしょう。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9B%B8_%28%E7%89%A9%E8%B3%AA%29
大気圏などを含む地球の圏内に取り込まれた隕石・隕鉄・小惑星の分の質量は地球にとって増加分となります。　自然状態でも、多少は大気圏から物質が地球圏外に離れていくことはあるのでしょうが、隕石や小惑星が飛び込んだ直後の短時間でそうした地球圏外への物質離脱が相関的に増加するということはないと思います。
地球圏に及ぼす大きな質量体が付近を通過するという特殊な状況がなければ、地球圏は地球圏外からの物質を取り込み僅かづつ質量が増加すると思います。

地球の海水の起源
熱エネルギーがどうなるかはかなり書いてあると思います。