第3章: 惑星系の起源と進化

地球上の多様な化学物質と構造を形成する材料—山から海、そして生物の存在まで—はすべて、水素とヘリウムが支配する宇宙に起源を持っています。数十億年の間に、銀河や星の組成と構造が進化し、生命の要素であるCHONPSは星の中心での核合成を通じて形成されました。超新星や星の衝突といった気候的イベントは、より重い元素を生み出し、それを宇宙全体に広げ、新しく金属が豊富な星に取り込まれることがよくありました。星は高密度のコアが崩壊することによって、少量の塵を含んだ分子雲の中で通常形成されます。そして周囲の星雲物質は原始惑星ディスクに引き寄せられ、そこから惑星、衛星、小惑星、彗星が最終的に集積します。惑星系の集積中、乱流混合が物質をさまざまな異なる熱的および放射環境にさらす可能性があります。惑星系の材料における化学的および物理的変化は、集積プロセスの前後で発生しますが、星からの距離、衝撃の歴史、経験した加熱のレベルなどの多くの要因が結合して最終的な地球物理特性を決定します。地球の惑星系、すなわち太陽系では、惑星の軌道が現在の構成に落ち着いた後、大規模な衝突は稀になり、物体の組成と相対的位置はほぼ固定されました。その後、惑星のそれぞれの化学的および物理的環境のさらなる進化は、局所的な地球化学、太陽放射との大気相互作用、および小さな小惑星衝突に依存するようになりました。地球上では、陸、空、水の存在と重要な地球物理的および地球化学的現象の豊富さが、生命が繁栄するための条件が整った居住可能な惑星をもたらしました。