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早期木星的横冲直撞或成就了今天的地球
太阳城手机版官网(www.mine168.com) 发布时间:2015-3-25 来源:互联网

  曾经的太阳系可能由一批超级地球组成——直到木星像个“破碎球”一样在行星系中横冲直撞起来。

  加州理工学院(Caltech)行星科学家康斯坦丁·巴特金(Konstantin Batygin)和加州大学圣克鲁兹分校(UC Santa Cruz)天文学和天体物理学教授格雷戈里·劳克林(Gregory Laughlin)的一项新研究显示,内太阳系曾经存在多个质量介于地球和海王星之间的行星。

  “我们的研究显示,木星在向内继而向外的迁移过程中,可能摧毁了第一代的行星,并为如今太阳系中小质量类地行星的形成作好了铺垫。”巴特金在一份声明中称。“这一切跟人们对太阳系演化的最新理解非常契合,同时也填补了一些空白。”

  太阳系行星质量相对较低,而围绕类太阳恒星旋转的其他大多数行星系中都包含超大规模的星球,何以至此?这一问题一直困扰着科学家们。但如果太阳系内诸星球都是大量更大星体的残骸,那么这个理论也就能解释为何它们相对较小了。

  针对系外行星的近期研究显示,银河系中半数类太阳恒星拥有围绕其公转的行星,但其行星系与太阳系截然不同。大多数行星系通常都有一颗或多颗质量远大于地球的行星围绕恒星公转,且与该恒星的距离较水星(离地球最近的行星)与太阳的距离更近,而再往外就鲜有其他行星了。

  太阳系中没有比水星距太阳更近的天体了,除非是一些来自近地小行星的残骸,而距太阳远更处却有更多行星。

  “其实,如今的太阳系似乎并不是银河系全体行星的典型代表。”巴特金说。“但没有理由认为,整个银河系行星形成的主导模式没有在太阳系中发生。更有可能的是,后来的变动改变了它原先的构成。”

  对于木星和土星的形成,一种主要假设是,在木星朝着太阳的方向迁移时,土星的形成将其推回到了当前的位置。劳克林和巴特金运行了一系列模拟程序,以考察若在木星抵达之前,太阳周围就已经形成一组岩质行星,那将会是何种结果。

  有可能就像其他恒星系统一样,当时带有深厚大气层的岩质行星正在靠近太阳的地方,依靠太阳周围厚厚的气体与尘埃盘而逐渐形成。这些天体正将成为典型的超级地球——地外天文学家在其他恒星系统中所发现的天体。

  但随着木星朝着太阳的方向前进,来自该巨行星的引力将内太阳系行星、其他残骸和小行星扫入相互重合的运行轨道,使它们相互撞击,直到支离破碎。

  “这跟人造卫星在低地轨道被摧毁时的情形一样。它们的碎片会开始撞击其他卫星,这样就有发生连锁撞击的危险。我们的研究显示,木星完全有可能在内太阳系引发同样的连环撞击。”劳克林说。

  撞击所产生的碎片在环绕太阳旋转的厚重气体(如今仍然存在)的吸力下,最终被太阳吸附。其所形成的巨大力量完全可以摧毁任何新形成的超级地球,将他们推向太阳,但一些残骸将成为较小型的第二代行星的原材料。

  之后,木星在太阳系中的横冲直撞造就了内圈行星——水星、金星、地球和火星——较小的体形和薄得多的大气层。但对那些寻找生命可能存在的类地行星的人而言,就不是好消息了。

  “我们理论的其中一个预言就是,拥有坚固表面和适度气压的真正的类地星球,将非常罕见。”他说。

  译 丁盈幸 校 俆笑音

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