성운 가설에 따르면, 태양계는 축적 과정을 통해 형성된 것으로 생각됩니다. 본질적으로 이것은 거대한 먼지와 가스 구름 (일명 성운)이 중심에서 중력 붕괴를 경험하여 태양을 낳을 때 시작되었습니다. 남은 먼지와 가스는 태양 주위의 원형 행성 원반으로 형성되어 점차적으로 행성을 형성하기 위해 합쳐졌다.
그러나 행성이 어떻게 구성에서 구별되도록 진화했는지에 대한 많은 정보는 미스터리로 남아 있습니다. 다행스럽게도 브리스톨 대학교 (University of Bristol)의 연구원 팀에 의한 새로운 연구가이 주제에 대한 새로운 시각으로 접근했습니다. 지구 샘플과 운석의 조합을 조사함으로써 지구와 화성과 같은 행성이 어떻게 형성되고 진화했는지에 대한 새로운 빛을 비췄습니다.
“증기 손실이 행성 구성을 형성하는 마그네슘 동위 원소 증거”라는 제목의 연구는 최근 과학 저널에 실렸다. 자연. 브리스톨 대학교 지구 과학부 선임 연구원 인 렘코시 힌 (Remco C. Hin)이 이끄는 연구팀은 지구, 화성 및 소행성 베스타 (Asteroid Vesta)의 암석 샘플을 비교하여 마그네슘 동위 원소의 레벨을 비교했다.
그들의 연구는 과학계에서 남아있는 질문에 대한 답을 시도했습니다. 즉, 행성이 오늘날과 같은 방식으로 형성 되었습니까, 아니면 시간이 지남에 따라 독특한 구성을 얻었습니까? 렘코 힌 박사는 브리스톨 대학의 보도 자료에서 다음과 같이 설명했다.
“우리는 마그네슘 동위 원소 조성의 고정밀 측정을 사용하여 이러한 일련의 사건이 지구와 화성의 형성에서 발생했다는 증거를 제공했습니다. 마그네슘 동위 원소 비율은 우선적으로 가벼운 동위 원소를 포함하는 규산염 증기 손실의 결과로 변합니다. 이런 식으로, 우리는 지구 질량의 40 % 이상이 건축 과정에서 손실 된 것으로 추정했습니다. 저의 공동 저자 중 한 사람이 설명했듯이이 카우보이 건축 작업은 지구의 독특한 구성을 만드는 데에도 책임이있었습니다.”
그것을 분해하기 위해, accretion은 더 큰 물체를 형성하기 위해 인접한 덩어리와 충돌하는 재료 덩어리로 구성됩니다. 이 과정은 매우 혼란스럽고 이러한 고속 충돌로 인해 발생하는 극심한 열로 인해 재료가 손실되거나 축적되는 경우가 많습니다. 이 열은 또한 기화 된 암석의 일시적인 대기는 말할 것도없고, 그들이 형성 될 때 행성에 마그마의 바다를 생성 한 것으로 여겨진다.
행성이 화성과 거의 같은 크기가 될 때까지 중력의 인력은 너무 약해서이 대기를 견딜 수 없었습니다. 그리고 더 많은 충돌이 발생함에 따라,이 대기와 행성 자체의 구성은 실질적으로 변화 할 것입니다. 수은, 금성, 지구, 화성 등의 지구 행성이 시간이 지남에 따라 현재의 휘발성이 낮은 성분을 정확히 얻은 방법은 과학자들이 해결하고자하는 바입니다.
예를 들어, 행성의 현재 구성은 행성 형성 초기에 지구와 행성이 규산염 / 금속이 풍부하지만 휘발성이 좋지 않은 가장 초기의 기간 동안 가스와 먼지의 특정 조합의 결과라고 생각합니다. 태양. 다른 사람들은 그들의 현재 구성이 폭력적인 성장과 다른 신체와의 충돌의 결과라고 제안했습니다.
힌 박사와 그의 동료들은이를 분석하기 위해 새로운 분석법을 사용하여 화성의 운석과 소행성 베스타와 함께 지구 샘플을 분석했습니다. 이 기술은 이전 방법보다 마그네슘 동위 원소 배급의보다 정확한 측정을 얻을 수 있습니다. 이 방법은 또한 지구, 화성 및 베스타와 같은 모든 분화 된 몸이 연골 운석보다 동위 원소 적으로 무거운 마그네슘 성분을 가지고 있음을 보여주었습니다.
이것으로부터 그들은 세 가지 결론을 도출 할 수있었습니다. 하나, 그들은 지구, 화성 및 베스타가 태양 성운의 응축으로 설명 할 수없는 독특한 마그네슘 동위 원소 배급을 가지고 있음을 발견했습니다. 둘째, 무거운 마그네슘 동위 원소에 대한 연구에 따르면 모든 경우에 반복되는 기화 과정에서 행성은 형성 기간 동안 질량의 약 40 %를 잃었다 고 밝혔다.
마지막으로, 그들은 accretion 과정이 지구의 고유 한 화학적 특성을 생성하는 다른 화학적 변화를 초래한다고 결정했습니다. 요컨대, 지구, 화성 및 베스타는 모두 형성 후 재료의 상당한 손실을 경험한다는 것이 밝혀졌다. 이는 그들의 독특한 구성이 시간이 지남에 따른 충돌의 결과 일 수 있음을 의미한다. 힌 박사가 추가 한대로 :
“우리의 연구는 행성이 물리적, 화학적 특성을 얻는 방법에 대한 관점을 바꿉니다. 이전에는 행성을 짓는 것이 폭력적인 과정이며 지구와 같은 행성의 구성이 서로 다르다는 것이 알려져 있었지만 이러한 특징들이 서로 연관되어 있다는 것은 분명하지 않았습니다. 우리는 이제 행성의 가속 에너지 충돌시 증기 손실이 행성의 구성에 큰 영향을 미친다는 것을 보여줍니다.”
그들의 연구는 또한이 폭력적인 형성 과정은 일반적으로 행성의 특징이 될 수 있다고 지적했다. 이 발견은 태양계의 형성뿐만 아니라 태양계 외의 행성에서도 중요합니다. 먼 별계를 탐험 할 때가되면 행성의 독특한 구성은 그들이 형성 한 조건과 그것이 어떻게되었는지에 대해 많은 것을 알려줄 것입니다.
