新理論可能有助于解決我們的太陽系如何演變之謎

發(fā)表于 2025-11-23 10:38:28 來源：桑間濮上網(wǎng)

新理論可能有助于解決我們的太陽系如何演變之謎
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：近日，來自密歇根州立大學(xué)的助于之謎Seth Jacobson及中國和法國的同行們公布了一個新的理論，它可能有助于解決我們的解決濟南歷下小姐出臺（小姐）vx《749-3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達太陽系如何演變的銀河系之謎。具體來說，太陽氣體巨頭--木星、演變土星、新理系何天王星和海王星--是助于之謎如何到達它們所在的位置并像它們那樣圍繞太陽運行的？
這些發(fā)現(xiàn)對像地球這樣的陸地行星如何發(fā)展以及第五顆氣體巨行星潛伏在500億英里之外的可能性產(chǎn)生了影響。
來自自然科學(xué)學(xué)院地球和環(huán)境科學(xué)系的解決助理教授Jacobson說道：“我們的太陽系并不總是看起來像今天這樣。在其歷史上，太陽行星的演變軌道已經(jīng)發(fā)生了根本性的變化。但我們可以弄清楚發(fā)生了什么。新理系何”
一個不錯的助于之謎模型
巨大的、旋轉(zhuǎn)的解決宇宙氣體和塵埃云誕生了恒星。當(dāng)我們的太陽濟南歷下小姐出臺（小姐）vx《749-3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達太陽點燃時，早期的演變太陽系仍充滿了原始的氣體盤，它在包括氣態(tài)巨行星在內(nèi)的行星的形成和演變中發(fā)揮了重要作用。
在20世紀(jì)末，科學(xué)家們開始相信，氣體巨行星最初是以整齊、緊湊、均勻間隔的軌道繞著太陽運行。然而木星、土星和其他的行星卻早已沉淀為相對長方形、錯位和分散的軌道。
所以現(xiàn)在研究人員的問題是為什么？
2005年，一個國際科學(xué)家小組在《自然》的三篇里程碑式的論文中提出了這個問題的答案。該解決方案最初是在法國尼斯提出的，被稱為尼斯模型。它假設(shè)這些行星之間存在著不穩(wěn)定性，一組混亂的引力相互作用進而最終使它們走上了目前的道路。
Jacobson說道：“這是人們對早期太陽系思考方式的一次構(gòu)造性轉(zhuǎn)變。”
雖然尼斯模型仍是一個領(lǐng)先的解釋，但在過去的17年里，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了新的問題--什么引發(fā)了尼斯模型的不穩(wěn)定性。
比如人們最初認為氣態(tài)巨頭不穩(wěn)定發(fā)生在孕育太陽系的那個原始氣體盤散開后的數(shù)億年。但較新的證據(jù)表明它發(fā)生得更快。這也提出了關(guān)于作為地球家園的太陽系內(nèi)部如何演變的新問題。
Jacobson跟中國浙江大學(xué)的Beibei Liu和法國波爾多大學(xué)的Sean Raymond合作以幫助找到了一個跟不穩(wěn)定如何開始有關(guān)的解決方案。該團隊提出了一個新的觸發(fā)器。
“我認為我們的新想法可以真正放松該領(lǐng)域的許多緊張局勢，因為我們提出的是一個非常自然的答案，即巨行星的不穩(wěn)定性是何時發(fā)生的，”Jacobson說道。
新觸發(fā)器
這個想法始于Raymond和Jacobsen在2019年的一次談話。他們的理論是，氣體巨行星可能是因為原始氣體盤的蒸發(fā)方式而被設(shè)定在它們目前的路徑上。這可以解釋這些行星是如何在太陽系演化過程中比尼斯模型最初假設(shè)的時間更早地擴散開來的，甚至可能沒有不穩(wěn)定因素把它們推向那里。
Raymond表示：“我們想知道尼斯模型是否真的有必要解釋太陽系。我們提出了這樣一個想法，即巨行星可能會在圓盤消散時通過‘反彈’效應(yīng)擴散出去，也許從來沒有出現(xiàn)過不穩(wěn)定。”
Raymond和Jacobsen隨后聯(lián)系了Liu，后者通過對氣體盤和大型系外行星--其他太陽系中的行星--靠近其恒星運行的廣泛模擬率先提出了這種反彈效應(yīng)的想法。
Liu指出：“我們太陽系的情況略有不同，因為木星、土星、天王星和海王星都分布在更寬的軌道上。經(jīng)過幾次反復(fù)的頭腦風(fēng)暴，我們意識到，如果氣體盤從內(nèi)向外消散，這個問題就可以得到解決。”
Raymond稱，研究小組發(fā)現(xiàn)，這種由內(nèi)向外的耗散為尼斯模型的不穩(wěn)定性提供了一個自然的觸發(fā)因素。“我們最終加強了尼斯模型，而不是破壞了它。這是一個有趣的例子，說明了測試我們的先入為主的想法并跟隨結(jié)果，無論它們指向哪里。”
有了新觸發(fā)器，不穩(wěn)定期開始時的畫面看起來是一樣的。目前仍有一個新生的太陽被氣體和塵埃云包圍著。少數(shù)年輕的氣體巨頭則圍繞著恒星并以整齊、緊湊的軌道穿過那片云。
“所有的太陽系都是在氣體和塵埃盤中形成的。這是恒星如何形成的一個自然副產(chǎn)品，”Jacobson說道，“但當(dāng)太陽開啟并開始燃燒它的核燃料時，它產(chǎn)生了太陽光、加熱了圓盤并最終將它從里到外吹走。”
這在以太陽為中心的氣體云中產(chǎn)生了一個不斷增長的洞。隨著這個洞的增長，其邊緣掃過每一個氣體巨頭的軌道。根據(jù)研究小組的計算機模擬，這種轉(zhuǎn)變導(dǎo)致了必要的巨行星不穩(wěn)定性，且概率非常高。跟尼斯模型最初的數(shù)億年的時間線相比，這些大行星轉(zhuǎn)移到它們當(dāng)前軌道的過程也進展迅速。
另外，新的觸發(fā)因素還引發(fā)了外太陽系和內(nèi)太陽系的物質(zhì)混合。地球的地球化學(xué)表明，這樣的混合需要在我們的星球還在形成過程中發(fā)生。
“這個過程真的會攪動內(nèi)太陽系，地球可以從中成長，”Jacobson說道，“這跟觀察結(jié)果相當(dāng)一致。探索不穩(wěn)定性和地球形成之間的聯(lián)系是該小組未來工作的一個主題。”
最后，該小組的新解釋還適用于我們星系中的其他太陽系，在那里，科學(xué)家們已經(jīng)觀察到氣體巨頭以類似于我們在自己星系中看到的配置圍繞著它們的恒星運行。
來自外太空的9號行星
雖然該團隊的論文沒有強調(diào)這一點，但Jacobson指出，這項工作對有關(guān)我們太陽系的最流行和偶爾激烈的爭論之一--到底又多少顆行星--有影響。
目前，答案是八顆，但事實證明，當(dāng)早期太陽系有五顆氣態(tài)巨行星而不是四顆時，尼斯模型的效果略好。可悲的是，根據(jù)該模型，那顆額外的行星在不穩(wěn)定時期被錘子從我們的太陽系扔了出去。
然而在2015年，加州理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了可能還有一顆未被發(fā)現(xiàn)的行星在太陽系外圍的工具的證據(jù)。這顆行星距離太陽大概約有500億英里，比海王星遠約470億英里。
不過目前仍沒有具體的證據(jù)表明這顆假設(shè)的行星--9號行星--或尼斯模型的“額外”行星確實存在。但如果它們真的存在，它們會不會是同一個？
Jacobson和他的同事們雖然無法用他們的模擬直接回答這個問題，但他們可以做下一個最好的事情--知道他們的不穩(wěn)定性觸發(fā)器正確地再現(xiàn)了我們太陽系目前的情況，他們可以測試他們的模型是否從四個或五個氣態(tài)巨行星開始效果更好。

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