V skladu z magnetno hipotezo naj bi se Sončni sistem oblikoval skozi proces akrekcije. V bistvu se je to začelo, ko je ogromen oblak prahu in plina (aka Sončna meglica) doživel gravitacijski kolaps v njegovem središču, ki je rodil Sonce. Preostali prah in plin sta se nato oblikovala v protoplanetarni disk okoli Sonca, ki se je postopoma združeval v planete.
Vendar ostaja skrivnost veliko o tem, kako so se planeti razvili, da bi se v svojih kompozicijah razlikovali. Na srečo je nova študija skupine raziskovalcev z univerze v Bristolu k zadevi pristopila s svežo perspektivo. S preučevanjem kombinacije vzorcev Zemlje in meteoritov so osvetlili, kako sta se planeta, kot sta Zemlja in Mars, oblikovala in razvijala.
Študija z naslovom "Dokaz magnezijevega izotopa, da akumulacijski izgubi hlapov oblikuje planetarne sestavke", se je nedavno pojavila v znanstveni reviji Narava. Vodila Remco C. Hin, višji znanstveni sodelavec s Šole znanosti o Zemlji na Univerzi v Bristolu, je ekipa primerjala vzorce kamnin z Zemlje, Marsa in Asteroid Vesta, da bi primerjala ravni magnetovih izotopov v njih.
Njihova študija je poskušala odgovoriti na dolgotrajno vprašanje v znanstveni skupnosti - tj. Ali so planeti oblikovali takšne, kot so danes, ali so sčasoma pridobili svoje značilne skladbe? Kot je v sporočilu za univerzo v Bristolu pojasnil dr. Remco Hin:
„Predložili smo dokaze, da se je takšno zaporedje dogodkov zgodilo pri oblikovanju Zemlje in Marsa z uporabo visoko natančnih meritev njihovih magnezijevih izotopskih sestavkov. Razmerja izotopov magnezija se spremenijo kot posledica izgube hlapov silikatnih snovi, ki prednostno vsebujejo lažje izotope. Na ta način smo ocenili, da se je med gradnjo izgubilo več kot 40 odstotkov Zemljine mase. Kot je opisal eden izmed mojih soavtorjev, je ta kavbojski posao gradil edinstveno sestavo Zemlje.”
Če ga želite razgraditi, se akrekcija sestoji iz gruče materiala, ki trči v sosednje gruče, da tvorijo večje predmete. Ta postopek je zelo kaotičen, material pa se pogosto izgublja in nabira zaradi izjemne toplote, ki jo povzročijo ti trki v velikih hitrostih. Verjame se tudi, da je ta vročina ustvarila oceane magme na planetih, ko so se oblikovali, da ne omenjam začasnih atmosfer izparjene kamnine.
Dokler planeti ne postanejo približno enaki velikosti kot Mars, je bila njihova sila gravitacijske privlačnosti prešibka, da bi se držala teh atmosfer. In ko je prihajalo do več trkov, bi se sestava te atmosfere in samih planetov bistveno spremenila. Kako natančno so zemeljski planeti - Merkur, Venera, Zemlja in Mars - sčasoma dobili svoje sedanje, nestanovitne kompozicije, so znanstveniki upali nagovoriti.
Na primer, nekateri verjamejo, da so trenutne sestave planetov posledica določenih kombinacij plina in prahu v najzgodnejših obdobjih nastanka planetov - kjer so zemeljski planeti silikatni / kovinski bogati, a hlapni revni, zaradi katerih so bili elementi najbolj obilni sonce. Drugi so predlagali, da je njihova trenutna sestava posledica njihove nasilne rasti in trkov z drugimi organi.
Da bi osvetlili to, sta dr. Hin in njegovi sodelavci analizirala vzorce Zemlje, skupaj z meteoriti z Marsa in asteroidom Vesta z novim analitičnim pristopom. Ta tehnika omogoča natančnejše meritve izotopskih razmerij magnezija kot katera koli prejšnja metoda. Ta metoda je tudi pokazala, da imajo vsa različna telesa - kot so Zemlja, Mars in Vesta - izotopično težje sestave magnezija kot hondritični meteoriti.
Iz tega so lahko izpeljali tri zaključke. Za eno so ugotovili, da imajo Zemlja, Mars in Vesta različne izotopske obroke magnezija, ki jih ni mogoče razložiti s kondenzacijo iz Sončne meglice. Drugič, zapisali so, da je raziskava težkih izotopov magnezija razkrila, da so planeti v obdobju nastanka izgubili približno 40% svoje mase po ponavljajočih se epizodah izparevanja.
Nazadnje so ugotovili, da proces akrekcije povzroči tudi druge kemične spremembe, ki ustvarjajo edinstvene kemijske lastnosti Zemlje. Skratka, njihova študija je pokazala, da Zemlja, Mars in Vesta doživljajo znatne izgube materiala po tvorbi, kar pomeni, da so bile njihove svojevrstne kompozicije verjetno posledica trčenj sčasoma. Kot je dodal dr. Hin:
»Naše delo spreminja naše poglede na to, kako planeti dosegajo svoje fizikalne in kemijske lastnosti. Čeprav je bilo prej znano, da je gradnja planetov nasilen proces in da so sestave planetov, kot je Zemlja, različne, ni bilo jasno, da so te lastnosti povezane. Zdaj prikazujemo, da izguba hlapov med visokoenergetskimi trki planetarne akumulacije močno vpliva na sestavo planeta. "
Njihova študija je tudi pokazala, da je ta nasilni proces tvorbe lahko značilen za planete na splošno. Te ugotovitve niso pomembne samo, ko gre za oblikovanje Osončja, temveč tudi za sončne planete. Ko bo čas za raziskovanje daljnih zvezdnih sistemov, nam bodo značilne sestave planetov veliko povedale o pogojih, iz katerih so nastali, in o tem, kako so nastali.
