请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版
搜索
房产
装修
汽车
婚嫁
健康
理财
旅游
美食
跳蚤
二手房
租房
招聘
二手车
教育
茶座
我要买房
买东西
装修家居
交友
职场
生活
网购
亲子
情感
龙城车友
找美食
谈婚论嫁
美女
兴趣
八卦
宠物
手机

嗜血王爷的弃妾 行星的形成西野花梨

[复制链接]
查看: 112|回复: 0

3125

主题

4221

帖子

1万

积分

管理员

Rank: 9Rank: 9Rank: 9

积分
10493
发表于 2019-10-11 04:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
这是写在帖子头部的内容在过去几年, 由于深空探测特别是几个彗星使命的科学成果以及理论模仿的冲破, 使我们对行星构成的进程有新的想法. 其中包含微星体和行星胚胎的发生大要部分以小圆石块积生而成, 而“星尘号”和“罗塞塔”彗星筹划告诉我们一方面太阳星云的固态灰尘粒子已经大范围的肴杂, 另一方面挥发性冰晶物资含有很大量的星际物资身分. 彗星67P含有品貌仅次于水份子中的氧份子亦是一个完全未预期到的成果. 再加上系外行星的发现和第9行星的搜寻, 太阳系根源的研讨将进入一个新地步.
自从第一个系外行星在1995年被发现后, 至今已经有逾2000个系外行星, 逾500个含两个或以上行星的行星系统登录在www.exoplanet.eu. 我们的预期是这些系外行星系统的存在, 会有助于我们了解太阳系的根源. 但现真相况是每个行星系统的构成, 大要都有它的特别身分,没有一个简单的公例. 比方说行星系统的主星能否在一个星团中发生, 以及在星团的哪个位置, 城市对各行星的轨道结构有很大的影响. 近来有关第九行星存在的研讨报告[1], 即是与太阳和很多恒星在一个星团中同时构成有关. 假如这个星团的恒星数目多逾数百, 则大质量的OB恒星率先出现, 并快速演变到末期以超新星爆炸为止的几率便很大. 发生太阳星云的低质量份子云大如果因超新星爆炸的震波压力而塌缩的[2].
此外按照陨石研讨成果, 太阳星云的四周曾有一个超新星爆炸, 把大量的辐射性元素注射入太阳星云, 其中包含辐射衰变半衰期时候只要7.3×105年的26Al[3]. 星云温度随着渐减使得气体起头凝聚成固体粒子. 由于越靠近原始太阳中心温度越高, 只要金属和石质的物资可以凝固成为组成内行星的材料. 而水、二氧化碳、一氧化碳及其他挥发性高的气体只要在离原始太阳远处的地域, 才可以凝固成冰粒. 水冰起头凝聚的轨道间隔约3天文单元处通称为雪线. 除了冰粒外, 份子云中的星际尘粒也可以完整保存在高温的外太阳系地域. 所以另一个垂危假定即是如彗星的冰质微星体定会含有大量的有机星际尘粒[4]. 这类星际物资和彗星的关系便有待太空彗星探测筹划的证实. 但美国NASA的星尘(stardust)彗星灰尘标本采样筹划发现短周期彗星81P/Wild 2(惠尔特2号)的厘米尘粒找不到星际物资, 反而是身分与在靠近太阳地域构成的陨石类似, 此外也找到凝聚温度在1000~2000 K的硅晶粒子[5]. 这表现在行星构成进程中, 必定有大标准运输或对流机制将内太阳系高温地域的物资输送到全部太阳星云. 这大如果磁场重联感化而发生的“X-风”效应[6], 但也大如果大型湍流感化的效应[7], 到今尚未有定论.
在行星的构成进程中, 也就是物体怎样从厘米巨细的细粒积累成几百千米到几千千米大的个体, 湍流也饰演着很是关键的脚色. 简而言之, 初始的细粒聚集在太阳星云中心的平面构成固态尘粒高密度的碟状薄片, 相互碰撞的速度很是小, 操纵表面吸引力可以在短时候内便积天生公分到公尺巨细的小圆石颗粒. 但从这个阶段跨进更大的尺寸范围便再不能依靠这个机制. 要打点这个瓶颈, 一个理论模子即是当太阳星云中心灰尘薄片发生密度扰变革, 这些部分的高密度地域因重力不安定性感化可以继续增生而构成一团, 由此发生数十公尺到数十千米的微星体[8,9]. 这些微星体操纵本身的微重力, 即可以因低速度的非弹性碰撞而结分解更大的原行星和矮行星了.
但以上的典范范例有着几个底子题目. 第一个是太阳星云中心的灰尘片绕着原始太阳扭转的速度, 和高低的气层有明显的不同. 这个相对速度可以发生湍流感化, 从而破坏了灰尘薄片的重力不安定性效应[10]. 第二个题目是纵使数十公尺到数千米巨细的微星体起头发生, 它们和太阳星云气体的流体力学感化可以快速缩小轨道, 引致不能搁浅在本来的源区[11]. 碰撞模子盘算指出在外行星轨道范围, 要从数十公尺渐渐建立致数百千米巨细的物体巨细散布需要数百万年的时候[12], 这比起微星体的流体力学轨道迁移时候明显是长了很多. 怎样能在这瞬息万变的太阳星云外围, 贮存充沛的冰质微星体质量来制造原行星? 第三个难点则是在于天文观察告诉我们, 原始恒星的吸积盘的寿命凡是只稀有百万年[13], 也是说假如太阳星云的气体流失了, 含有大量氢和氦的类木行星的积生便会中途短寿. 这些考虑都给行星科学研讨者带来很大的搬弄.
在过去十年有一个新的倡议大要把这些题目都一笔取消. 滑稽的是所谓解铃还在系铃人,这个理论底子是在于太阳星云中心灰尘薄片和高低气层的气体力学感化发生的湍流结构. 操纵高分化率的数值模仿盘算发现在必定的条件下, 由于流不安定性灰尘薄片的密度扰动可以发生漩涡般的机关[14]. 垂危的是在这些漩涡中的小圆石颗粒可以有着很大的密度. 假如把这些小圆石质量聚集起来, 一个漩涡便足以发生一个数百千米巨细的矮行星[15]. 这类“小圆石积生”模子给太阳系根源理论带来很大的冲击. 由于一方面它打点了小圆石颗粒没法从下而上聚集成大型星体的题目, 也躲避了时候的限制. 这类用太阳星云流不安定效应从上而下发生的原行星族群的巨细散布, 在某个水平亦合适小行星大要一路头即是以大于100 km左右的巨细为主, 经后来的碰撞割裂演变才形本钱日的巨细散布[16]. 这些新成长都是倾覆了畴前的标准模子, 但很值得我们留意.
彗星研讨的重要动身点是它们代表行星构成的积木块, 彗核的组成物资如CO2, CO, NH3等都是冰质微星体构成时保存下来者. 但一个垂危盲点却是按照行星积生模子和碰撞频次的盘算, 我们本日看到的短周期彗星, 究竟上绝大部分都是一百千米到几百千米的母体(亦即海王星外物体)经屡次高速度碰撞割裂而成[17]. 在这类情况下, 为何CO2, CO等冰晶不会因撞击加热而散失, 这是一个很难明释的题目. 反过来说, 这些原始冰晶的存在能否表现正如小圆石积生模子的建构, 全部太阳系构成的进程都要重新评价? 这些议题在欧洲太空局的罗塞塔彗星探测筹划的初步成果公布后, 加倍使人注视[18].
罗塞塔筹划带来另一个惊奇, 这即是宇宙飞船上的中性份子质谱仪发现彗星67P含有很大量的O2份子, 均匀品貌比例是水的3.8%[19]. 也可以说是除水之外, 含量第二高的即是O2. 欧洲太空局的乔图宇宙飞船中性份子质谱仪飞越哈雷彗星获得的数据的重新分析, 也证实哈雷彗星的O2品貌也高达3.7%[20]. 所以这个现象可以说是全部太阳星云的特征. 现在有两个说法: 一个是说O2是由于H2O的冰遭到宇宙射线的持久照耀而发生. 但由于这类辐射分化感化也会发生臭氧(O3)[21], 而罗塞塔的质谱仪尝试并未看到, 所以这个倡议不能建立. 另一个倡议则是说构成太阳星云前的份子云温度(20~30 K)比力高于其他的份子云(~10 K), 所允许O2份子的多量发生[19]. 固然这些想法是基于份子云的气体身分都不受太阳星云动力学影响, 而能间接保存在彗核冰晶中. 此外, 彗核或它们的母体内部化学身分经26Al辐射衰变加热会不会遭到改变,都是需要作进一步了解.
陨石和地球的团体身分全数的碳品貌比彗星、太阳和星际物资都少很多, 这大如果由于在太阳星云内部的灰尘粒子所含的碳质身分遭到高温氧原子的腐蚀而至[22]. 这类机制和原太阳发生的巨量恒星风和X射线及紫外射线酿成的光致蒸发有关[23]. 这类碳身分缺失的现象在其他的行星系统也找到迹象[24], 所以大如果一种很是普遍的进程. 原始太阳磁场重联感化发生的X-风, 太阳星云流不安定衍生的小圆石积生气制, 以赶早期的光致蒸发现象, 现实上都和电浆物理和磁流体力学分不开. 而控制超级地球大气情况变迁和生物圈演变更和恒星风感化间接有关[25]. 这个前沿范围的开辟需要混协力学、电浆物理和辐射传导盘算的大标准数值模仿工作, 但更需要跨界和跨范围的脑筋.
本文来自《科学转达》

免责声明:假如加害了您的权益,请联系站长,我们会实时删除侵权内容,感谢合作!
感激您的阅读
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

Copyright © 2006-2014 股海网-最好股票软件、股票公式、股票书籍免费中心 版权所有 法律顾问:高律师 客服电话:0791-88289918
技术支持:迪恩网络科技公司  Powered by Discuz! X3.2
快速回复 返回顶部 返回列表