Sesuai dengan Hipotesis Nebular, Sistem Suria dipercayai terbentuk melalui proses penambahan. Pada dasarnya, ini bermula apabila awan debu dan gas yang besar (alias Solar Nebula) mengalami keruntuhan graviti di pusatnya, melahirkan Matahari. Debu dan gas yang tersisa kemudian terbentuk menjadi cakera protoplanet di sekitar Matahari, yang secara beransur-ansur bergabung untuk membentuk planet-planet.
Walau bagaimanapun, banyak mengenai proses bagaimana planet berkembang menjadi berbeza dalam komposisi mereka tetap menjadi misteri. Nasib baik, kajian baru oleh pasukan penyelidik dari University of Bristol telah mendekati subjek dengan perspektif baru. Dengan memeriksa kombinasi sampel Bumi dan meteorit, mereka telah memberi penerangan baru tentang bagaimana planet-planet seperti Bumi dan Marikh terbentuk dan berkembang.
Kajian yang berjudul "Magnesium Isotop Evidence that Accretional Vapor Loss Shapes Planetary Compositions", baru-baru ini muncul dalam jurnal ilmiah Alam semula jadi. Diketuai oleh Remco C. Hin, rakan penyelidikan kanan dari School of Earth Sciences di University of Bristol, pasukan membandingkan sampel batu dari Bumi, Mars, dan Asteroid Vesta untuk membandingkan tahap isotop magnesium di dalamnya.
Kajian mereka cuba menjawab apa yang telah menjadi pertanyaan lama dalam komuniti saintifik - iaitu apakah planet membentuk seperti sekarang ini, atau adakah mereka memperoleh komposisi khas mereka dari masa ke masa? Seperti yang dijelaskan oleh Dr. Remco Hin dalam siaran akhbar University of Bristol:
"Kami telah memberikan bukti bahawa urutan peristiwa seperti itu terjadi dalam pembentukan Bumi dan Marikh, menggunakan ukuran ketepatan tinggi komposisi isotop magnesium mereka. Nisbah isotop magnesium berubah sebagai akibat kehilangan wap silikat, yang lebih baik mengandungi isotop yang lebih ringan. Dengan cara ini, kami menganggarkan bahawa lebih daripada 40 peratus jisim Bumi telah hilang semasa pembinaannya. Pekerjaan membina koboi ini, seperti yang dijelaskan oleh salah seorang penulis bersama saya, juga bertanggungjawab membuat komposisi unik Bumi.”
Untuk memecahkannya, pertambahan terdiri daripada gumpalan bahan yang bertembung dengan gumpalan tetangga untuk membentuk objek yang lebih besar. Proses ini sangat huru-hara, dan bahan sering hilang serta terkumpul kerana panas yang melampau yang dihasilkan oleh perlanggaran berkelajuan tinggi ini. Panas ini juga dipercayai telah menciptakan lautan magma di planet-planet ketika mereka terbentuk, belum lagi atmosfera batuan yang menguap.
Sehingga planet berukuran sama dengan Mars, daya tarikan graviti mereka terlalu lemah untuk menahan atmosfera ini. Dan apabila berlakunya lebih banyak pertembungan, komposisi atmosfera dan planet-planet itu sendiri akan berubah dengan ketara. Betapa tepatnya planet terestrial - Merkurius, Venus, Bumi dan Marikh - memperoleh komposisi semasa mereka yang lemah dan tidak stabil dari masa ke masa adalah yang diharapkan oleh para saintis.
Sebagai contoh, ada yang percaya bahawa komposisi planet semasa adalah hasil gabungan gas dan habuk tertentu dalam tempoh awal pembentukan planet - di mana planet terestrial kaya dengan silikat / logam, tetapi lemah, kerana unsur-unsurnya paling banyak terdapat di dekatnya. matahari. Yang lain menyatakan bahawa komposisi mereka sekarang adalah akibat dari pertumbuhan mereka yang ganas dan bertembung dengan badan lain.
Untuk menjelaskan hal ini, Dr. Hin dan rakan-rakannya menganalisis sampel Bumi, bersama dengan meteorit dari Marikh dan asteroid Vesta menggunakan pendekatan analisis baru. Teknik ini mampu memperoleh ukuran jatah isotop magnesium yang lebih tepat daripada kaedah sebelumnya. Kaedah ini juga menunjukkan bahawa semua badan yang dibezakan - seperti Bumi, Mars dan Vesta - mempunyai komposisi magnesium yang lebih berat daripada meteorit chondritic.
Dari ini, mereka dapat membuat tiga kesimpulan. Untuk satu, mereka mendapati bahawa Bumi, Mars dan Vesta mempunyai jatah isotop magnesium yang berbeza yang tidak dapat dijelaskan oleh pemeluwapan dari Solar Nebula. Kedua, mereka menyatakan bahawa kajian mengenai isotop magnesium berat menunjukkan bahawa dalam semua kes, planet kehilangan sekitar 40% jisim mereka dalam tempoh pembentukannya, berikutan episod pengewapan berulang.
Terakhir, mereka menentukan bahawa proses penambahan menghasilkan perubahan kimia lain yang menghasilkan ciri kimia unik Bumi. Ringkasnya, kajian mereka menunjukkan bahawa Bumi, Marikh dan Vesta semua mengalami kehilangan bahan yang ketara setelah terbentuk, yang bermaksud bahawa komposisi pelik mereka kemungkinan merupakan hasil perlanggaran dari masa ke masa. Sebagai Dr Hin menambah:
"Kerja kami mengubah pandangan kita tentang bagaimana planet mencapai ciri fizikal dan kimianya. Walaupun sebelumnya diketahui bahawa membangun planet adalah proses yang ganas dan bahawa komposisi planet seperti Bumi adalah berbeza, tidak jelas bahawa ciri-ciri ini dihubungkan. Kami sekarang menunjukkan bahawa kehilangan wap semasa pertembungan tenaga tinggi dari pertambahan planet mempunyai kesan mendalam terhadap komposisi planet. "
Kajian mereka juga menunjukkan bahawa proses pembentukan ganas ini dapat menjadi ciri planet secara umum. Penemuan ini tidak hanya penting dalam pembentukan Sistem Suria, tetapi juga planet-planet ekstra-suria. Apabila tiba masanya untuk meneroka sistem bintang yang jauh, komposisi khas planet mereka akan memberitahu kita banyak mengenai keadaan dari mana ia terbentuk, dan bagaimana ia wujud.
