De acordo com a Hipótese Nebular, acredita-se que o Sistema Solar tenha se formado através do processo de acréscimo. Essencialmente, isso começou quando uma enorme nuvem de poeira e gás (também conhecida como Nebulosa Solar) sofreu um colapso gravitacional em seu centro, dando à luz o Sol. A poeira e o gás restantes formaram um disco protoplanetário ao redor do Sol, que gradualmente se uniu para formar os planetas.
No entanto, muito do processo de como os planetas evoluíram para se tornarem distintos em suas composições permaneceu um mistério. Felizmente, um novo estudo de uma equipe de pesquisadores da Universidade de Bristol abordou o assunto com uma nova perspectiva. Ao examinar uma combinação de amostras da Terra e meteoritos, eles lançaram uma nova luz sobre como planetas como a Terra e Marte se formaram e evoluíram.
O estudo, intitulado "Evidência isotópica de magnésio de que a perda de vapor por condicionamento molda as composições planetárias", apareceu recentemente na revista científica Natureza. Liderada por Remco C. Hin, pesquisador associado sênior da Escola de Ciências da Terra da Universidade de Bristol, a equipe comparou amostras de rochas da Terra, Marte e o Asteróide Vesta para comparar os níveis de isótopos de magnésio dentro deles.
O estudo deles tentou responder o que tem sido uma questão persistente na comunidade científica - ou seja, os planetas se formaram da maneira como são hoje ou adquiriram suas composições distintas ao longo do tempo? Como o Dr. Remco Hin explicou em um comunicado de imprensa da Universidade de Bristol:
“Fornecemos evidências de que essa sequência de eventos ocorreu na formação da Terra e Marte, usando medições de alta precisão de suas composições de isótopos de magnésio. As proporções dos isótopos de magnésio mudam como resultado da perda de vapor de silicato, que contém preferencialmente os isótopos mais leves. Dessa forma, estimamos que mais de 40% da massa da Terra foi perdida durante sua construção. Esse trabalho de criação de vaqueiros, como um dos meus co-autores descreveu, também foi responsável por criar a composição única da Terra.”
Para decompor, a acumulação consiste em grupos de materiais colidindo com grupos vizinhos para formar objetos maiores. Esse processo é muito caótico e o material é frequentemente perdido e acumulado devido ao calor extremo gerado por essas colisões de alta velocidade. Acredita-se também que esse calor tenha criado oceanos de magma nos planetas quando se formaram, sem mencionar atmosferas temporárias de rochas vaporizadas.
Até que os planetas se tornem do mesmo tamanho de Marte, sua força de atração gravitacional era fraca demais para sustentar essas atmosferas. E, à medida que ocorriam mais colisões, a composição dessa atmosfera e dos próprios planetas teria mudanças substanciais. Como exatamente os planetas terrestres - Mercúrio, Vênus, Terra e Marte - obtiveram suas composições atuais e pobres em voláteis ao longo do tempo é o que os cientistas esperavam abordar.
Por exemplo, alguns acreditam que as composições atuais dos planetas são o resultado de combinações particulares de gás e poeira durante os primeiros períodos de formação do planeta - onde os planetas terrestres são ricos em silicatos / metais, mas pobres em voláteis, por causa dos elementos mais abundantes o sol. Outros sugeriram que sua composição atual é uma conseqüência de seu crescimento violento e colisões com outros órgãos.
Para esclarecer isso, o Dr. Hin e seus colaboradores analisaram amostras da Terra, juntamente com meteoritos de Marte e o asteróide Vesta, usando uma nova abordagem analítica. Essa técnica é capaz de obter medições mais precisas de rações de isótopos de magnésio do que qualquer método anterior. Este método também mostrou que todos os corpos diferenciados - como Terra, Marte e Vesta - têm composições de magnésio isotopicamente mais pesadas que os meteoritos condríticos.
A partir disso, eles foram capazes de tirar três conclusões. Por um lado, eles descobriram que a Terra, Marte e Vesta têm rações isotópicas de magnésio distintas que não poderiam ser explicadas pela condensação da nebulosa solar. Segundo, eles observaram que o estudo de isótopos pesados de magnésio revelou que, em todos os casos, os planetas perderam cerca de 40% por cento de sua massa durante o período de formação, após episódios repetidos de vaporização.
Por fim, eles determinaram que o processo de acréscimo resulta em outras alterações químicas que geram as características químicas únicas da Terra. Em suma, seu estudo mostrou que a Terra, Marte e Vesta experimentam perdas significativas de material após a formação, o que significa que suas composições peculiares provavelmente foram o resultado de colisões ao longo do tempo. Como o Dr. Hin acrescentou:
“Nosso trabalho muda nossa visão de como os planetas atingem suas características físicas e químicas. Embora já se soubesse que a construção de planetas é um processo violento e que as composições de planetas como a Terra são distintas, não ficou claro que essas características estavam ligadas. Agora mostramos que a perda de vapor durante as colisões de alta energia da acumulação planetária tem um efeito profundo na composição de um planeta. "
O estudo deles também indicou que esse violento processo de formação poderia ser característico dos planetas em geral. Essas descobertas não são apenas significativas quando se trata da formação do Sistema Solar, mas também de planetas extra-solares. Quando chegar a hora de explorar sistemas estelares distantes, as composições distintas de seus planetas nos dirão muito sobre as condições em que se formaram e como surgiram.
