宇宙时空 宇宙守护者或将太阳系一分为...

宇宙守护者或将太阳系一分为二?

分享

【新三才编译首发】最接近太阳的这些岩石行星与太阳系外部的气体行星是由不同的材料组成。这是因为数十亿年前,我们的婴儿太阳系被神秘的宇宙守护者一分为二,而阻止了内外圈不同区域的物质混合。

一项新的研究表明,这个神秘的宇宙守护者是一团尘土和气体。这层围栏,或被研究者称为「大鸿沟」(Great Divide),就是现在位在木星轨道内几乎是空白的区域。

大约在二十年前,化学家意识到,行星的构造成分是根据它们与太阳的距离而有非常不同的组成 。与构成内圈行星例如地球或火星相比,构成外圈行星的成分含有更多的有机分子,例如 碳和挥发物、冰和气体等。

但这令人费解,因为理论预测,由于所谓的「瓦斯阻力」或围绕年轻太阳的气体在重力作用下的引力,太阳系外圈的成分应该会向太阳系内圈螺旋旋转。

美国科罗拉多大学博尔德大学地球化学教授斯蒂芬·莫吉斯(Stephen Mojzsis)说,在这项研究之前,科学家认为「防止我们新生的太阳系内外圈之间混合的引力墙是木星」。当时的想法是木星很大,它的引力是如此之强,以至于在它们到达内部太阳系之前就吞噬了这些外圈的成分。

为了检验这一理论,莫吉斯及其主要研究者,日本东京理工大学地球生命科学研究所的研究员拉姆·布拉瑟(Ramon Brasser),创建了计算机模拟,以重新创造早期太阳系及其中行星的生长。

模拟表明,木星无法够快地生长以阻止所有富含碳的成分流入太阳系内圈。实际上,来自太阳系外圈的大部分成分都是直接就通过了木星。

「木星是一个非常低效的看门人。」莫吉斯表示。「这就像一个多孔的边界,来自太阳系外圈的物质会淹没太阳系内圈。」 他说木星会让许多外圈成分通过,因此太阳系内外圈的行星应该都会具有相似的成分。

因此,两位科学家提出了另一种理论:在太阳系的早期,可能存在一个环,或围绕着太阳的高低压气体和尘埃交替带的多个环。这些环可以防止外圈物质向内圈移动。他们的假设基于智利阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)的观测结果,结果表明,大约五分之二的年轻恒星周围有这些类似牛眼的圆盘。

这些高压盘可能捕获了尘埃,并导致尘埃聚集成不同的行星,例如一组形成了木星和土星,另一组形成了地球和火星。莫吉斯说这些环可以阻止太阳系外圈物质巷内圈移动,从而造成大鸿沟。即使这样,这个环也不会被完全密封,所以还是会有含碳的物质流入太阳系内圈,而为地球上的生命创造种子。

此一研究结果于1月13日发表在《自然天文学》杂志上。

(编译:王明真)

(责任编辑:姜启明)

(文章来源:新三才编译首发)

留下一个答复

Please enter your comment!
Please enter your name here