關於地球和火星形成的新線索

布里斯托爾大學的科學家們通過分析地球樣本和隕石的混合物，對地球和火星形成的一系列事件進行了新的研究。

行星的成長過程是一種吸積過程——它們與它們的鄰居相互碰撞逐漸積累的額外物質。這通常是一個混亂的過程，物質會丟失也會獲得。

巨大的行星以每秒幾公里的速度撞擊，產生大量的熱量，進而產生岩漿海洋和蒸發岩產生的臨時大氣層。

這是一個計算機模擬兩個(相對較小的)行星相互碰撞的快照。這些顏色顯示了撞擊體(位於撞擊區域中心的暗灰色)的岩石如何與目標體(岩石;淺灰色)，而撞擊區域的一些岩石熔化(黃色到白色)或汽化(紅色)。

在行星接近火星的大小之前，由於引力的吸引力太弱，無法控制這種硅酸鹽的大氣層。在持續的碰撞增長過程中，這種蒸汽包膜的重複損失使行星的成分發生了很大的變化。

布里斯托爾大學地球科學學院的Remco Hin博士今天在《自然》雜誌上發表了這項研究。

他說:「我們提供的證據表明，地球和火星的形成過程中發生了一系列的事件，鎂同位素比值隨硅酸鹽蒸氣損失而改變，我們估計地球上超過40%的質量在其成長過程中消失，創造出了地球獨特的構圖。」

這項研究是為了解決地球和行星科學長達數十年之久的關於行星起源的爭論。

是由早期太陽系的星雲中氣體和塵埃混合的過程中產生的結果，還是它們暴力碰撞增長的結果?

研究人員用一種新技術，從火星和小行星灶神星(Vesta)的隕石中，分析了地球的樣本，利用一種新技術獲得了比先前獲得的高質量(更準確、更精確的)鎂同位素比值。

地球、火星和小行星灶神星都有不同的鎂同位素比率，在重複發生的汽化過程中，行星上的同位素重的鎂同位素組成的質量損失很大(約40%)，這種滑動的構造過程會導致在產生地球獨特化學特性的生長過程中發生其他化學變化。

Hin博士補充道:「我們的研究改變了我們對行星實現其物理和化學特性的看法。

「雖然以前人們都知道行星形成是一個劇烈的過程，但地球這樣的行星的組成是截然不同的，卻還不清楚這些特徵是否有關聯。」

「我們現在表明，在行星增生的高能碰撞過程中，蒸汽損耗對行星的構成有深遠的影響。」

「這一過程在一般的行星形成中似乎很常見，不僅是對地球和火星，對我們太陽系的所有行星，甚至系外行星，但行星碰撞歷史的差異將使它們的組成產生多樣性。」

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