將太陽系一分為二的“守門員”并非木星

科技日報(bào)北京1月16日電 （記者劉霞）距太陽更近的巖石行星與在外太陽系的氣態(tài)行星由不同物質(zhì)組成。因?yàn)閿?shù)十億年前，“嬰兒”太陽系被一位宇宙“守門員”一分為二，阻止了太陽系內(nèi)外物質(zhì)混合。此前有理論認(rèn)為，木星客串了“守門員”角色。但一項(xiàng)新研究指出，木星或不足以擔(dān)此重任，該“守門員”是由塵埃和氣體組成的環(huán)，處于目前木星軌道內(nèi)，只是如今幾乎空無一物。

20年前，化學(xué)家意識到，行星基本組成單元（星子或更小的“卵石”）的成分隨行星與太陽距離的不同而大相徑庭。與構(gòu)成“陸地”行星（如地球）的卵石相比，氣態(tài)行星（如木星）的卵石富含更多有機(jī)分子，如碳和揮發(fā)物，或者冰和氣體。

據(jù)美國趣味科學(xué)網(wǎng)站報(bào)道，美國科羅拉多大學(xué)博爾德分校教授斯蒂芬·莫伊斯說，科學(xué)家此前認(rèn)為，阻止新生太陽系內(nèi)外物質(zhì)混合的“守門員”是木星，因?yàn)槟拘呛艽螅軓?qiáng)，足以在一些卵石到達(dá)內(nèi)太陽系之前將其吞噬。

為驗(yàn)證這一理論，莫伊斯和日本東京理工大學(xué)的拉姆·布拉瑟利用計(jì)算機(jī)模擬，重現(xiàn)早期太陽系及內(nèi)部行星的演化。結(jié)果表明，木星的成長速度不足以阻止所有富碳卵石流入內(nèi)太陽系。莫伊斯說，木星作為“門將”很不稱職，它就像個(gè)“大漏勺”，外太陽系物質(zhì)源源不斷流入內(nèi)太陽系，這意味著內(nèi)外太陽系行星將擁有類似組分。

他們因此提出一種新理論：在太陽系早期，可能存在一個(gè)或多個(gè)由高低壓相間的氣體和塵埃組成的環(huán)圍繞太陽運(yùn)行。這些環(huán)可阻止卵石向內(nèi)移動，可能捕獲了塵埃，并導(dǎo)致塵埃聚集成不同的簇團(tuán)，形成不同行星。莫伊斯說，這些環(huán)或許就是“守門員”，阻止來自外太陽系的卵石向太陽移動。當(dāng)然，環(huán)也并非完全密封，含碳卵石仍能流入內(nèi)太陽系，為地球上的生命創(chuàng)造種子。