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太阳系是如何形成的 太阳系是否存在X行星(3)

历史趣事 2017-5-12 16:53:35 

46亿年前,银河系中某个不起眼的地方正在孕育着什么。星系中弥漫的氢和氦以及固体尘埃开始凝聚并且形成分子。由于无法承载自身的质量,这一新形成的分子云便开始了坍缩。在不断加热和混合的过程中,一颗恒星诞生了。它就是我们的太阳。

五、太阳系是唯一的吗?

自从1992年发现了第一颗绕其他恒星转动的行星以来,已经发现了大约280颗太阳系外行星。而这其中的绝大部分和我们的太阳系大相径庭。这些太阳系外行星主要是通过它们的引力对恒星的扰动而被发现的。行星越小,它对恒星的影响也越小。因此目前的技术还无法探测到类地行星对恒星所产生的扰动。

绝大多数已知的太阳系外行星是大小和木星或者海王星相仿的气态巨行星,它们到各自恒星的距离也只有几个天文单位。据估计大约6%-7%的类太阳恒星会具有类似的行星。而恒星具有和木星类似距离的气态巨行星的概率目前还不得而知。原因是它们绕恒星转动一圈大约要花上10年甚至更长的时间,因此对它们引力扰动的测量也要花上至少这么长的时间。

按照太阳系形成的标准图像,气态巨行星不会形成于非常靠近恒星的地方,因为恒星的热量会阻碍较大的岩质核心的形成。另外,太阳系中行星的轨道都是近圆的,而这些太阳系外气态巨行星的轨道却都是长椭圆的。也许这就是答案:绝大多数的行星系统具有比我们的太阳系更变化多端的历史。本来距离较远的巨行星为了获得“生存空间”竞相将对方“挤”入了特殊的轨道。

太阳系是如何形成的 太阳系是否存在X行星

在知道观测极限之前,我们很难的到确定的结论。“也许在我们眼中太阳系的历史已经是够"血腥"的了,因为这是我们能看到的唯一样本,”美国科罗拉多大学的菲尔·阿米蒂奇说。两个高灵敏度的空间行星探测计划将会帮助我们降低这里的不确定性,其中一个是2006年12月发射的由法国主导的“科罗”外星行星探测器,另一个是计划于2009年3月发射的美国宇航局的“开普勒”探测器。

它们预计可以发现10个左右的“超级地球”质量为地球几倍的行星。如果有关太阳系形成的理论是正确的话,这些岩质行星应该和我们的地球非常相似。取决于大气中温室效应和云的冷却作用,两颗行星Gliese 581c和d到它们恒星的距离可以使得在其表面有液态水存在。

太阳系是如何形成的 太阳系是否存在X行星

还有其他的线索也表明岩质行星要比我们所想象的更普遍。2008年美国宇航局斯必泽空间望远镜的观测显示,年轻恒星周围尘埃的碰撞直接和行星形成有关,而且岩质行星的形成率可以达到20%-60%。

但斯必泽空间望远镜对老年恒星周围尘埃的观测则显示,形成可承载生命的岩质行星的前景并不那么乐观。10个太阳系外行星系统有9个含有比太阳系更多的尘埃,在某些情况下甚至可以达到太阳系的20倍甚至更多。而行星形成过程是一个在恒星诞生之后1亿年内就应该完成的短暂过程,因此这些尘埃可能是随后盘中的彗星彼此剧烈碰撞的残骸。

幸运的是,我们的内太阳系有一个忠实的守卫者。距离更远的巨行星尤其是木星通常会在彗星有机会进入内太阳系之前就把它们给散射出去了。

“最终,"太阳系是否唯一"这个问题还有待我们在观测到了类地太阳系外行星和其外围更远的巨行星之后才能回答,”美国亚利桑那大学的乔纳森·卢宁(Jonathan Lunine)说,“但目前我们还无法简单而正确地回答对这个问题。”

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