赖斯大学的科学家认为，给定星球上的生命前景不仅取决于它的形成位置，还取决于它的形成方式。

在支持液态水和丰富大气的条件下，像地球这样的行星在太阳系的Goldilocks区域内运行，更有可能掩盖生命。事实证明，这颗行星如何聚集在一起还决定了它是否捕获并保留了会导致生命的某些挥发性元素和化合物，包括氮，碳和水。

在《自然地球科学》上发表的一项研究中，莱斯大学的研究生，主要作者戴曼维·格鲁瓦尔(Damanveer Grewal)和拉吉普·达斯古普塔(Rajdeep Dasgupta)教授展示了物质积聚到原行星所需的时间与原行星分离成不同层-金属层所需的时间之间的竞争核心，硅酸盐幔壳和大气包裹层(称为行星分化)是确定岩石行星保留哪些挥发性元素的关键。

研究人员使用氮气作为挥发物的代用品，发现分化过程中大部分氮气逃逸到了原行星的大气中。当原行星在其下一生长阶段冷却或与其他原行星或宇宙物体碰撞时，该氮随后会损失到太空中。

这个过程消耗了大气层和岩石行星地幔中的氮，但是如果金属核保留得足够，那么在类地行星的形成过程中它仍然可能是氮的重要来源。

达斯古普塔(Dasgupta)在赖斯(Rice)的高压实验室捕捉到了原行星分化的作用，以显示氮对金属核的亲和力。

格鲁瓦尔说：“我们通过使含氮金属和硅酸盐粉末的混合物经受大气压的近30,000倍并将其加热到超过熔点的温度，来模拟高压温度条件。” “嵌入回收的样品的硅酸盐玻璃中的小金属团块分别是原行星芯和地幔的类似物。”

研究人员利用这些实验数据对热力学关系进行建模，以显示氮如何在大气层，熔融硅酸盐和岩心之间分布。

Grewal说：“我们意识到所有这些储层之间的氮分馏对人体的大小非常敏感。” “利用这个想法，我们可以计算出随着时间的流逝，氮将如何在原行星的不同储层之间分离，从而最终构建出一个可居住的星球，如地球。”

他们的理论表明，用于地球的原料在完成分化成熟悉的金属-硅酸盐-气体蒸气排列的过程之前，迅速生长到大约月球和火星大小的行星胚胎附近。

通常，他们估计胚胎是在太阳系开始后的1-2百万年内形成的，远比它们完全分化所需的时间要早​​。如果这些胚胎的分化速度快于它们的增生速度，那么由它们形成的岩石行星就无法吸收足够的氮，可能还没有其他挥发物，这对于维持生命的发育条件至关重要。

“我们的计算表明，通过在金属硅酸盐分化之前迅速生长的行星胚形成一个地球大小的行星，为满足地球的氮预算提供了独特的途径，” NASA资助的合作伙伴CLEVER Planets的首席研究员达斯古普塔(Dasgupta)说。该项目探索生命必需元素如何在我们太阳系中的岩石行星或遥远的岩石系外行星上聚集在一起。

他说：“这项工作表明，氮对形成核的金属液体具有更大的亲和力。”

这项研究遵循了早期的工作，一个研究表明形成月球的物体可能会给地球带来很大的挥发分，另一个研究表明该行星从太阳系中的本地来源获取了更多的氮。

格鲁瓦尔说，在后者的研究中，“我们表明，生长在太阳系内外的原行星都吸收了氮，地球通过从这两个地区都吸收了原行星来获取了氮。确定了地球的氮预算。”

达斯古普塔说：“我们提出了一个重要的主张，它不仅会涉及挥发性元素和氮的来源，而且还将影响科学界对行星的形成和生长感兴趣的各个领域。”