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研究人员:太阳系青少年时期,轨道发生了爆炸

探索尼斯模型揭示了气态巨行星如何塑造小行星带并将冰质天体向内抛射。

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太阳系主要的小行星带可能是在三大气态巨行星被抛射到更远的轨道时形成的,从而散射了潜伏在太阳系边缘的遥远的冰质天体。一项发表在《自然》杂志上的新研究表明,这次事件将“太空入侵者”送到了火星和木星之间的小行星带

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,这些“太空入侵者”看起来更像是原始的冰冻彗星,而不是构成绝大多数小行星的烘烤过的岩石[美联社]。

这些发现支持了近期提出的关于太阳系形成的理论,称为尼斯模型(以法国城市命名),该理论认为所有四颗气态巨行星最初都形成在靠近太阳的地方,但在

“我们认为发生在太阳系形成后大约 7 亿年的一次非常剧烈的事件”中发生了迁移,当时太阳系正处于“青少年时期”[SPACE.com]

,研究合著者 Harold Levison 解释道。他说,气态巨行星最初的轨道并不稳定

,“轨道简直就是彻底崩溃了”。木星向内移动,而土星、天王星和海王星都远离太阳系中心。随着它们的移动,它们将早期原行星盘中的冰质天体弹射到了内太阳系[Nature News]。

虽然尼斯模型尚未获得普遍接受,但许多研究人员认为它解决了先前理论(假设行星在其当前轨道上形成,但无法解释天王星和海王星如何在如此远的距离上形成)所带来的问题。当前的研究模拟了气态巨行星的运动如何影响太阳系边缘的冰质天体,并发现其中一些会被弹回中心。研究人员表示,尼斯模型中显示的这种小行星重塑

也解释了太阳系中的其他异常现象:海王星之外的遥远的柯伊伯带;木星所谓的特洛伊小行星;以及数十亿年前月球的晚期重轰炸。“这确实是我们唯一能够解释我们所见的太阳系的模型”[SPACE.com]

,Levison 说。

Levison 认为,如果该模型是正确的,那么对小行星带的详细研究将使天文学家更多地了解早期太阳系是如何演化的。“这有点像现场犯罪调查,”他说。“墙上血迹的飞溅方式比尸体本身更能告诉你发生了什么”[Nature News]。

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