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太阳系“大家族”是怎样形成的?这个“大家族

2019-09-17 08:36

图解:我们太阳系拥有着各种各样的行星


app凤凰彩票网试想一下,地球和它的行星兄弟们最初不过是宇宙中的尘埃,会不会感到震惊。没错,天文学家都认为这确实发生在45亿年前。那时我们的太阳也只是刚刚诞生的原恒星(protostar),通过引力不断聚集更多的物质,并逐渐启动其内部的核聚变。这时没有太阳系,只有一个巨大的,不断旋转的粒子云,被称为太阳星云(solar nebula)。


app凤凰彩票网为了弄清楚这些剩余的气体和尘埃是如何形成行星的,天文学家们对太阳系的结构进行了大量的研究来探寻线索。他们同时也研究了远方其它年轻的恒星系,它们仍处于不同的发展阶段。


随着太阳的形成,剩余的气体和尘埃变成了一个旋转的原行星盘(protoplanetary disk),在这些旋转的碎片中,岩石粒子开始碰撞,形成了更大质量的颗粒,并通过引力吸引了更多的粒子。这些粒子在引力下收缩形成星子(planetesimals),这些星子相互碰撞从而形成了固体的太阳系内层行星。同样的,气体凝结成巨大的球体形成外层的气态巨行星。


为什么岩质行星离太阳较近而气态巨行星离太阳较远呢?一个理论认为是因为太阳风,太阳风是从恒星发出的稳定的等离子体流,最初的太阳风远比今天强大,强大到将氢和氦等较轻元素吹离内层轨道。当这些元素到达外层轨道时,太阳风减弱,外层行星引力很快将他们捕获,使它们膨胀到现在的形状:冰和岩石构成的固态内核,覆盖着稠密气体。


这个行星形成理论是假定气态巨行星总是出现在恒星系的外层轨道。然后,在1995年天文学家们发现了飞马座51b(51 Pegasi b),是一个热木星,或者说是一个气态巨行星出现在距它恒星非常近的轨道上。这个发现需要一个新的理论,主要是说气态巨行星必须诞生在远离中央恒星的地方,之后逐渐迁移到内层轨道。


app凤凰彩票网天文学家关于轨道迁移的理论,是说行星迁移是与其他天体引力相互拉锯的结果,其过程需要上亿年的时间,这段旅程也会摧毁它路径上所有较小的内部行星。


app凤凰彩票网我们对其它恒星系结构了解的越多,我们太阳系行星的形成也就了解的越多。


相关天文知识


太阳系的形成和演化是在46亿年前开始的,巨大的分子云中一小部分开始重力塌缩。大部分塌缩的物质聚集在中心形成太阳,其余的聚集在一个平面内形成一个原行星盘,行星、卫星、小行星和太阳系其它小天体都是在其中形成的。


这个理论被称为星云假说,由18世纪的伊曼纽尔·斯维登堡(Emanuel Swedenborg)、伊曼努尔·康德(Immanuel Kant)和皮埃尔-西蒙·拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace)首次提出,随后被天文学、物理学、地质学和行星学相互融合发展。直到上世纪50年代太空时代的黎明和90年代系外行星的发现,这一理论一直受到挑战,不断完善以解释新的发现结果。


app凤凰彩票网太阳系自最初形成以来已经有了很大的发展。许多卫星是由盘旋在其行星附近的气体和尘埃构成的,其他的一些卫星则是独立形成的,后来被行星所捕获。还有一些,比如月球,则是一场巨大撞击的结果。直至今日,天体之间的碰撞仍然在不断发生,并且是太阳系演化的核心。由于引力的相互作用,行星的位置也有可能发生变化。现在,人们认为行星迁移对太阳系的早期演化起了很大的作用。


app凤凰彩票网在今后大约50亿年的时间里,太阳将不断冷却并且不断向外膨胀,半径将达到现在的许多倍(成为一颗红巨星),最终太阳的外层将被剥离形成行星状星云,留下一个被称为白矮星的恒星残骸。在这遥远的未来,太阳的引力将减小,对行星的束缚也将削弱。一些行星将被摧毁,另一些则会被抛到星际空间。最后,在几百亿年的时间长河中,很有可能再也没有原始的天体围绕太阳运行了。


参考资料


1.Wikipedia百科全书


2.天文学名词


3. ROBERT LAMBapp凤凰彩票网- science-北落师门


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