V súlade s hypotézou o hmle sa predpokladá, že sa slnečná sústava vytvorila procesom narastania. V podstate sa to začalo, keď v obrovskom oblaku prachu a plynu (tzv. Slnečná hmlovina) došlo v jeho strede k gravitačnému kolapsu, čo viedlo k zrodeniu Slnka. Zostávajúci prach a plyn sa potom formovali do protoplanetárneho disku okolo Slnka, ktorý sa postupne zhlukoval a tvoril planéty.
Avšak veľa o tom, ako sa planéty vyvinuli, aby sa vo svojich zloženiach odlišovali, zostalo tajomstvom. Našťastie nová štúdia tímu vedcov z University of Bristol priblížila tému s novou perspektívou. Preskúmaním kombinácie vzoriek Zeme a meteoritov vrhli nové svetlo na to, ako sa formujú a vyvíjajú planéty ako Zem a Mars.
Štúdia s názvom „Dôkaz izotopu horčíka o tom, že akumulačné kompozície v tvare akútnych strát pary,“ sa nedávno objavila vo vedeckom časopise Nature. Tím vedený Remco C. Hinom, vedúcim výskumného pracovníka zo Škola vied o Zemi na univerzite v Bristole, porovnával vzorky hornín zo Zeme, Marsu a Asteroidu Vesta, aby v nich porovnal hladiny izotopov horčíka v nich.
Ich štúdia sa pokúsila odpovedať na pretrvávajúcu otázku vo vedeckej komunite - t. J. Tvorili planéty také, aké sú dnes, alebo časom získali svoje charakteristické kompozície? Ako vysvetlil Dr. Remco Hin v tlačovej správe univerzity v Bristole:
„Poskytli sme dôkaz, že k takému sledu udalostí došlo pri formovaní Zeme a Marsu pomocou vysoko presných meraní ich izotopových kompozícií horčíka. Pomery izotopov horčíka sa menia v dôsledku straty kremičitanových pár, ktoré prednostne obsahujú ľahšie izotopy. Týmto spôsobom sme odhadli, že počas jeho výstavby sa stratilo viac ako 40 percent hmotnosti Zeme. Táto kovbojská stavebná práca, ako ju opísal jeden z mojich spoluautorov, bola tiež zodpovedná za vytvorenie jedinečnej kompozície Zeme.”
Ak chcete rozobrať, narastanie pozostáva z zhlukov materiálu zrážajúcich sa so susednými zhlukmi, aby vytvorili väčšie objekty. Tento proces je veľmi chaotický a materiál sa často stráca a akumuluje v dôsledku extrémneho tepla generovaného týmito vysokorýchlostnými zrážkami. Tiež sa predpokladá, že toto teplo vytvorilo oceány magmy na planétach tak, ako sa vytvorili, nehovoriac o dočasnej atmosfére odparenej horniny.
Kým sa planéty nestanú približne rovnakou veľkosťou ako Mars, ich gravitačná príťažlivosť bola príliš slabá na to, aby udržala tieto atmosféry. A keďže došlo k ďalším zrážkam, zloženie tejto atmosféry a samotných planét by sa podstatne zmenilo. Ako vedci dúfajú, že presne pozemské planéty - Ortuť, Venuša, Zem a Mars - získajú svoje súčasné, prchavé zlé kompozície v priebehu času.
Napríklad niektorí sa domnievajú, že súčasné zloženie planét je výsledkom konkrétnych kombinácií plynu a prachu počas najskorších období formovania planéty - kde sú pozemské planéty bohaté na kremičitany / kovy, ale prchavé chudobné, kvôli ktorým prvkom boli najhojnejšie najbližšie k slnko. Iní tvrdia, že ich súčasné zloženie je dôsledkom ich prudkého rastu a zrážok s inými orgánmi.
Aby to objasnil, Dr. Hin a jeho spolupracovníci analyzovali vzorky Zeme spolu s meteoritmi z Marsu a asteroidu Vesta pomocou nového analytického prístupu. Táto technika je schopná získať presnejšie merania dávok izotopu horčíka ako ktorákoľvek z predchádzajúcich metód. Táto metóda tiež ukázala, že všetky diferencované telá - napríklad Zem, Mars a Vesta - majú izotopicky ťažšie zloženie horčíka ako chondritické meteority.
Z toho boli schopní vyvodiť tri závery. Na jednej strane zistili, že Zem, Mars a Vesta majú odlišné dávky izotopov horčíka, ktoré sa nedajú vysvetliť kondenzáciou zo slnečnej hmloviny. Po druhé, poznamenali, že štúdia ťažkých izotopov horčíka odhalila, že vo všetkých prípadoch planéty stratili približne 40% svojej hmotnosti počas obdobia ich vzniku, po opakovaných epizódach odparovania.
Nakoniec zistili, že proces narastania vedie k ďalším chemickým zmenám, ktoré vytvárajú jedinečné chemické vlastnosti Zeme. Zjednodušene povedané, ich štúdia ukázala, že Zem, Mars a Vesta zažívajú po formovaní značné straty materiálu, čo znamená, že ich zvláštne zloženie bolo pravdepodobne výsledkom časových zrážok. Ako pridal Dr. Hin:
„Naša práca mení naše názory na to, ako planéty dosahujú svoje fyzikálne a chemické vlastnosti. Aj keď predtým bolo známe, že budovanie planét je násilným procesom a že zloženie planét, ako je Zem, je zreteľné, nebolo jasné, či sú tieto vlastnosti spojené. Teraz dokazujeme, že strata pár počas zrážok s vysokou energiou planetárnej akumulácie má hlboký vplyv na zloženie planéty. “
Ich štúdia tiež naznačila, že tento násilný formačný proces by mohol byť pre planéty všeobecne charakteristický. Tieto zistenia sú nielen významné, pokiaľ ide o vytváranie slnečnej sústavy, ale aj mimoslnečné planéty. Keď príde čas na skúmanie vzdialených hviezdnych systémov, výrazné kompozície ich planét nám povedia veľa o podmienkach, z ktorých sa vytvorili, ao tom, ako vznikli.
