几十年来，研究人员对行星形成的了解主要基于我们自己的太阳系。尽管人们对木星和土星等气态巨行星的形成存在一些激烈的争论，但人们普遍认为，地球和其他岩石行星是在太阳年轻时由围绕太阳的尘埃和气体组成的圆盘聚集而成的。

随着越来越大的物体相互碰撞，最终形成地球的小星子变得越来越大，越来越热，由于碰撞和放射性元素的热量，它们融化成一个巨大的岩浆海洋。随着时间的推移，随着地球的冷却，密度最大的物质向内下沉，将地球分成三个不同的层——金属核心，以及岩石、硅酸盐的地幔和地壳。

然而，在过去的十年里，系外行星研究的爆炸式增长为地球胚胎状态建模提供了一种新的方法。

“系外行星的发现让我们更清楚地认识到，刚刚形成的行星被富含氢分子的大气所包围是多么普遍₂在它们最初几百万年的生长过程中，”沙哈尔解释说。“最终，这些氢包层会消散，但它们会在这颗年轻行星的组成上留下印记。”

利用这些信息，研究人员开发了地球形成和演化的新模型，看看我们的家园地球独特的化学特征是否可以复制。

卡内基大学和加州大学洛杉矶分校的研究人员利用一个新开发的模型证明，在地球存在的早期，岩浆海洋和分子氢原大气之间的相互作用可能产生了地球的一些标志性特征，比如丰富的水和整体的氧化状态。

研究人员通过观察25种不同的化合物和18种不同类型的反应，使用数学模型来探索分子氢大气和岩浆海洋之间的物质交换——复杂到足以产生有关地球可能形成历史的宝贵数据，但简单到足以充分解释。

在他们模拟的婴儿地球中，岩浆海洋和大气之间的相互作用导致了大量氢进入金属核心的运动，地幔的氧化，以及大量水的产生。

研究人员透露，即使所有碰撞形成行星的岩石物质都是完全干燥的，这些氢分子大气和岩浆海洋之间的相互作用也会产生大量的水。他们说，其他水源也是可能的，但不是解释地球现状的必要条件。

Shahar总结道:“这只是对地球演化的一种可能解释，但它将在地球的形成历史和已经发现的围绕遥远恒星运行的最常见的系外行星之间建立重要联系，这些系外行星被称为超级地球和亚海王星。”

这个项目是由Shahar发起和领导的跨学科、多机构以太项目的一部分，该项目旨在揭示银河系最常见的行星——超级地球和次海王星——的化学组成，并建立一个框架，用于探测遥远世界上的生命特征。这项研究由阿尔弗雷德·p·斯隆基金会资助，旨在了解这些行星的形成和演化是如何塑造它们的大气层的。反过来，这可以使科学家区分真正的生物特征和非生物来源的大气分子，而真正的生物特征只能由生命的存在产生。

沙哈尔说:“越来越强大的望远镜使天文学家能够以前所未有的细节了解系外行星大气的组成。”“以太坊的工作将为他们的观察提供实验和建模数据，我们希望，这将导致一种万无一失的方法来探测其他星球上的生命迹象。”