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“石塊聚集”情景最新研究:小岩石造就大行星

2015年08月24日08:00    來源:《中國科學報》    手機看新聞
原標題:小岩石造就大行星

  諸如土星等氣態巨行星在很大程度上是由氫和氦組成的。圖片來源:NASA/JPL

  太陽系中最大的行星可能是從最小的岩石開始的:45億年前由繞著新生太陽旋轉的塵埃和冰形成的厘米級石塊。

  最新研究強化了對一種觀點的支持,即這些最初的石塊迅速融合成為諸如木星和土星等氣態巨行星的核心。早先的理論認為,造就一顆巨行星需要每塊直徑約為1公裡的更大岩石宏偉地聚集在一起。

  日前發表於《自然》雜志的關於“石塊聚集”情景的最新研究,描述了環繞太陽的萌芽期行星如何隨著它們的引力場發生相互作用推動彼此間形成。這將一些原行星從塵埃盤的平面扔出,留在塵埃盤中的則“吞掉”石塊變成真正的行星。

  “對於行星如何形成來說,這的確是一種研究范式的轉移。”最新研究的主導者、位於美國科羅拉多州博爾德市西南研究所行星科學家Harold Levison表示。

  在“石塊聚集”模型出現前,主流的觀點是塵埃和冰粒緩慢地融合形成幾公裡大的物體,而這些物體再彼此間融合直至大到足以緊緊抓住氣態的“斗篷”並且變成真正的氣態巨行星。不過,科學家發現很難解釋這個悠閑的過程是如何在圍繞太陽的碟狀塵埃消散前僅有的幾百萬年間完成的。

  由來自瑞典隆德大學的Michiel Lambrechts和Anders Johansen於2012年提出的“石塊聚集”觀點,似乎解決了這一問題。它能解釋行星核心如何迅速形成,即和塵埃盤中氣體的摩擦使石塊的速度減緩,慢到足以使它們聚集到處於萌芽期的行星上。(宗華)

(責編:許景(實習生)、趙竹青)


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