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漫游的木星扫除超级地球,创造了我们这个异乎寻常的太阳系ig-926

字号+作者:admin 来源: 2020-07-06 20:05:37 我要评论() 收藏成功收藏本文

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漫游的木星扫除超级地球,创造了我们这个异乎寻常的太阳系

原文标题:Wandering Jupiter swept away super-Earths, creati科普克 世界杯ng our unusual Solar System

作者:University of California Santa Cruz Press Release 原文来自:Astronomy Now Posted: 2015.3.25

编译:YuNanhua 审校:数星星的猫 (编译版权所有,文章有删节,未经许可请勿转载。)

艺术家凭借想象力描绘了第一代行星之间的一次迫在眉睫的行星碰撞,它们的轨道因为木星扫过婴儿太阳系受到扰动。 较大的行星在逼近它的较小行星的引力造成的潮汐压力下开始土崩瓦解。影像提供:NASA/JPL-Caltech

据发表在3月23日的《国家科学院进展》上的一项最新研究,木星可能像铁球一样扫过早期太阳系,摧毁了第一代内行星,然后回撤到它目前的轨道上。这些发现帮助解释我们的太阳系为什么和天文学家近年来发现的数百个其它行星系统如此不同。

“现在神经内内科普知识海报,我们能够在所有这些其它行星系统的背景下来看待我们自己的太阳系,它最有意思的特征之一是在水星轨道以内缺乏行星,”拉夫林说,他是美国加州大学圣克鲁斯分校的天文学和天体物理学教授和主席,也是这篇论文的合作者。“我们银河系中的标准版行星系统似乎是一系列具有惊人的短轨道周期的超级地球。我们太阳系看上去越来越像一个古怪的特例。”

他说,这篇新论文不仅解释了内太阳系中的“间隔洞”,而且解释了地球和其它岩态内行星的某种特征,它们因为行星形成物质的匮乏而比外行星更晚形成。

来自最新模拟的这张快照描绘了太阳系早期历史上的一段时间,那时木星可能进行了一次伟大的向内迁移(上图中,木星的轨道用白色的粗线圆圈表示)。 当它向内运动时,木星“捡拾起”原始行星的构建模块,或者说星子,并把它们驱赶进偏心轨道(青色),和行星盘(黄色)的未受扰动部分叠加,触发一连串碰撞,把内行星引入太阳。影像提供:K.Batygin/Caltech

拉夫林和合作者巴泰金探索了目前最流行的木星和土星形成图景的含义。另一个天文学家团队在2011年提出的这个被称为“宏伟航行”的图景中,木星先向着太阳向内迁移,直到土星的形成引起它的反转,向外迁移到目前的位置上。巴泰金刚开始是拉夫林在加州大学的研究生,目前是加州理工学院的行星科学助理教授,他完成了数值计算,看到如果一系列具有近轨道的岩态行星在木星向内迁移之前已经形成,将会发生什么。

那时,具有深大气层的岩态行星已经在靠近太阳的地方从致密的气体和尘埃盘中形成是可信的,它们将成为典型的“超级地球”,正如天文学家在其它恒星周围已经发现的如此多的太阳系外行星那样。然而,当木星向内运动,来自巨行星的引力扰动将会把内行星(以及更小的星子和小行星)扫进紧密编织的叠加的轨道,引发一系列碰撞,把所有婴儿行星撞击成碎片。

“这和我们担心如果卫星在地球低轨道上被摧毁是一样的。它们的碎片将开始撞击其它卫星,你会有发生2018世界名龟科普养殖交流展碰撞的链式反应的风险。我们的研究工作表明木星将会在内太阳系产生这样的一连串碰撞,”拉夫林说。

然后,碰撞造成的残骸将会在来自仍然绕太阳旋转的致密气体的强大的“顶头风”的影响下旋转着掉进太阳。持续的雪崩将会摧毁任何新近形成的超级地球,并把它们驱赶进太阳。然后,第二代内行星将会从残留下的物质中形成,这和太阳系的内行星比外行星更年轻的证据一致。这样形成的内行星-水星,金星,地球和火星-也比预期的质量更小,大气层也稀薄得多,拉夫林说。

“我们理论的预言之一是真正的具有固态表面和温和大气压的类科普知识征文600字地球行星是罕见的,”他说。

这张示意图显示开普勒计划探测到的比木星小的太阳系外行星的轨道分布,并和水星,金星,地球和火星的轨道进行对比。大多数这些太阳系外行星和其主恒星之间的距离比我们太阳系的内行星和太阳之间的距离近得多。影像提供:Batygin and Laughlin, PNAS

行星猎手在银河系中探测到了一千多颗在绕恒星转动的太阳系外行星,包括近500个具有多重行星的系统少儿科普剧我想有个家。从这些观测中出现的“典型的”行星系统是由几颗比地球质量大数倍的行星(所谓超级地球)并且轨道比水星距离太阳还要近得多的行星组成的系统。在和木星相似的巨行星的系统中,它们也倾向于比太阳系中的巨行星更加靠近它们的主恒星。太阳系的岩态内行星具有相对低的质量和稀薄的大气层,可能是相当反常的。

据拉夫林,类肛肠科普知识似木星的巨行星的形成某种程度上是罕见的,但当它发生时,这颗巨行星通常向内迁移并最终停留在和地球轨道距离相似的地方。仅因为太阳系中土星的形成又把木星拉了回去并让水星,金星,地球和火星形成。因此,该论文的另一个预言是,具有轨道周期超过100天的巨行星的系统将不可能拥有多颗密近行星,拉夫林说。

“这种理论,预言首先发生这个,然后发生那个,几乎总是错误的,因此我起初表示怀疑,”他说。“但它实际上涉及已经被其它研究者广泛研究过的主要过程。有大量证据支持木星首先向内然后向外迁移这一理论。我们浩克世界大战科普的工作考察了这一理论的结果。木星的‘宏伟航行’很可能是对原始内太阳系的‘宏伟攻击’。”