木星使太陽系的內(nèi)部構(gòu)成成為可能的地球形成的準備也是

11/7 (星期五) 10:30發(fā)布

美國航天局無人探測器朱諾( Juno )拍攝的木星南半球( enhanced image by Kevin m.gill ( cc-by ) based on images provided courtesy of NASA/JPL-Caltech

學術(shù)雜志Science Advances刊登了最新的研究論文，認為木星不僅能夠構(gòu)成和組裝內(nèi)太陽系(包括太陽系內(nèi)側(cè)的巖石行星和小行星帶的區(qū)域)，還為地球自身的形成創(chuàng)造了必要的條件做出了貢獻。【圖片】木星早期生長對內(nèi)太陽系構(gòu)造形成的影響巨大氣體行星的木星擁有11.5年的公轉(zhuǎn)周期，在迄今為止可以觀測的太陽系外行星系之間稍屬罕見，這一點從以前就已經(jīng)眾所周知。 但是，在這次的最新研究中研究小組通過開發(fā)的計算機模型，我們獲得了木星對早期內(nèi)太陽系構(gòu)成的時機和影響的意想不到的新見解。 木星在約45億6000萬年前太陽系誕生后150萬年內(nèi)的早期生長，對地球和其他地球型行星的原材料物質(zhì)聚集的位置產(chǎn)生了直接的影響。 論文的筆頭執(zhí)筆者美國萊斯大學行星科學專業(yè)研究生拜布·里斯巴塔巴在接受采訪的電子郵件中說，通過從內(nèi)太陽系減少氣體，木星有助于將固體物質(zhì)維持在現(xiàn)在被稱為可維生區(qū)(生命生存領(lǐng)域)的區(qū)域。 這次的研究結(jié)果表明，木星形成的時機對于停留在地球的原材料物質(zhì)能夠結(jié)合生長的最佳位置是極其重要的，斯里巴斯巴塔繼續(xù)說。 從這個意義上說，木星在早期的形成，有可能是導致像地球這樣孕育生命的行星形成的主要原因之一。 巖石行星的形成斯里巴斯塔巴說，木星早期的生長改變了太陽系的進化形式，為巖石行星的形成做好了準備。 據(jù)說地球型行星本身達到最終大小需要數(shù)千萬~數(shù)億年，而行星的原材料物質(zhì)(行星的胚子)在最初的數(shù)百萬年內(nèi)形成。 斯里巴斯塔巴解釋說，在富含氣體的行星系圓盤內(nèi)，地球型行星的原材料物質(zhì)本來應(yīng)該會因氣體對物質(zhì)的作用而向內(nèi)呈螺旋下沉、流失。 但是，由于木星的存在而引起的“障礙”，避免了這種情況的發(fā)生。

木星重力引起的“宇宙交通堵塞”

■什么是木星的作用？ 賴斯大指出，木星巨大重力的影響波及到剛剛誕生的原始太陽系圓盤，引起了“宇宙交通堵塞”，從而避免了細小的粒子向著太陽螺旋狀落下。 據(jù)說沒有落到太陽上的粒子聚集在高密度的帶狀區(qū)域，在那里凝聚形成了巖石質(zhì)行星的種子——微行星。 斯里巴斯塔巴表示，太陽系誕生約150萬年后木星生長，在原始太陽系星云中形成了巨大的空隙，阻礙了卵石(小石子)和塵埃(固體微粒)向內(nèi)的流動。 由于這個障礙，向內(nèi)太陽系的固體物質(zhì)的供給延遲了。 所有這些，關(guān)于人類在銀河系中的家——地球，能告訴我們什么呢？ 斯里瓦斯巴解釋說，由于從內(nèi)太陽系減少了氣體，木星創(chuàng)造了能夠形成巖石行星并在距離太陽比較遠的軌道上繼續(xù)公轉(zhuǎn)的條件。 這在太陽系外行星系中經(jīng)常觀測到的中心星附近公轉(zhuǎn)小巧玲瓏」超級地線據(jù)說與行星系”不同。 ■太陽系是特異的嗎？ 斯里巴斯塔巴說，如果木星是在約200萬年后、更遠的時間里形成的，那么成長中的行星就會向著太陽呈螺旋狀墜落，從而形成了距離中心星較近的超級地球行星系統(tǒng)，而不是以比較寬的間隔分布的地球型行星。 關(guān)于不存在類似木星的行星的行星系，怎么樣呢？ 斯里巴斯塔巴表示，早期形成的沒有木星型行星的行星系統(tǒng)、巨大氣體行星在很久以后形成的行星系中，仍然有可能形成巖石行星。 但據(jù)說這些巖石行星與太陽系的巖石行星相比，更大、溫度更高，更有可能在主星附近公轉(zhuǎn)。 論文的第二作者、賴斯大學的行星科學家安德烈·齊德羅在聲明中說，木星不僅僅是太陽系最大的行星，還設(shè)定了整個內(nèi)太陽系的構(gòu)成。 如果沒有它，目前已知形式的地球可能不會在太陽系中形成，伊日德羅繼續(xù)說。