У складу са Небуларном хипотезом, верује се да је Сунчев систем настао током процеса акрекције. У суштини, ово је почело када је масивни облак прашине и гаса (ака Соларна маглица) доживео гравитациони колапс у његовом центру, родивши Сунце. Преостала прашина и гас тада су се формирали у протопланетарни диск око Сунца, који се постепено стопио у облику планета.
Међутим, остало је мистерија о томе како су планете еволуирале како би постале различите у својим композицијама. Срећом, нова студија тима истраживача са Универзитета у Бристолу приступила је овој теми са новом перспективом. Испитујући комбинацију узорака Земље и метеорита, они су осветлили начин на који су се планете попут Земље и Марса формирале и развијале.
Студија под називом „Доказ магнетоизотопа о томе да акцесиони губитак испарења обликује планетарне композиције“ недавно се појавила у научном часопису Природа. Водио Ремцо Ц. Хин, виши научни сарадник са Школе наука о Земљи на Универзитету у Бристолу, тим је упоредио узорке стена са Земље, Марса и Астероид Веста да би упоредио нивое изотопа магнезијума у њима.
Њихова студија покушала је да одговори на оно што је било дуготрајно питање у научној заједници - тј. Да ли су планете обликовале овакве какве су данас, или су временом стекле своје карактеристичне композиције? Као што је др Ремко Хин објаснио у саопштењу са Универзитета у Бристолу:
„Предочили смо доказе да се такав низ догађаја догодио током формирања Земље и Марса, користећи високо прецизна мерења њихових изотопских композиција магнезијума. Омјер изотопа магнезијума се мијења као резултат губитка паре силиката, који преферирано садржи лакше изотопе. На овај начин смо проценили да је више од 40 процената Земљине масе изгубљено током његове изградње. Овај посао на каубоју на изградњи, како је то описао један мој коаутор, такође је био одговоран за стварање јединствене композиције Земље.”
Да би се то разградило, акрезија се састоји од накупина материјала који се сударају са суседним грудима да би формирали веће предмете. Овај процес је врло хаотичан, а материјал се често губи и накупља због екстремне топлоте створене овим сударима велике брзине. Верује се да је и ова топлота створила океане магме на планетама како су се формирале, а да не спомињемо привремене атмосфере испарене стене.
Док планете не постану приближно исте величине као Марс, њихова сила гравитационе привлачности била је сувише слаба да би се задржала на тим атмосферама. А што се више судара, састав ове атмосфере и самих планета би се битно променио. Научници су се надали како ће тачно планете Земље - Меркур, Венера, Земља и Марс - током времена добити своје тренутне, нестабилне композиције.
На пример, неки верују да су тренутне композиције планета резултат одређених комбинација гаса и прашине током најранијих периода формирања планета - где су земаљске планете богате силикатима / металима, али нестабилне, због којих су елементи били у изобиљу најближи најближим сунце. Други су сугерисали да је њихов тренутни састав последица њиховог насилног раста и судара са другим телима.
Да би осветлили ово, др Хин и његови сарадници анализирали су узорке Земље, заједно са метеоритима са Марса и астероидом Весте користећи нови аналитички приступ. Ова техника је способна да добије тачнија мерења изотопских размера магнезијума од било које претходне методе. Ова метода је такође показала да сва диференцирана тела - попут Земље, Марса и Весте - имају изотопијски теже масе састава магнезијума од хондритских метеорита.
Из овога су могли извући три закључка. За једну су открили да Земља, Марс и Веста имају различите изотопске оброке магнезијума који се не могу објаснити кондензацијом из Сунчеве маглице. Друго, приметили су да је истраживање тешких изотопа магнезијума открило да су у свим случајевима планете изгубиле око 40% своје масе током периода свог формирања, након поновљених епизода испаравања.
На крају, утврдили су да процес акрекције доводи до других хемијских промена које стварају јединствене хемијске карактеристике Земље. Укратко, њихова студија показала је да Земља, Марс и Веста доживљавају значајне губитке материјала након формирања, што значи да су њихове осебујне композиције вероватно биле резултат судара током времена. Као што је др Хин додао:
„Наш рад мења наше погледе на то како планете постижу своје физичке и хемијске карактеристике. Иако је раније било познато да је стварање планета насилни процес и да су композиције планета попут Земље различите, није било јасно да ли су ове карактеристике повезане. Сада показујемо да губитак испарења током високих енергетских судара планетарне акрекције има дубок утицај на састав планете. "
Њихова студија је такође указала да овај насилни процес формирања може бити карактеристичан за планете уопште. Ови налази нису значајни само када је у питању формирање Сунчевог система, већ и ван-соларних планета. Када дође време за истраживање удаљених звезданих система, карактеристичне композиције њихових планета много ће нам рећи о условима из којих су настале и како су настале.
