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新研究推测早期太阳系充满“动荡”

时间:2005年05月26日10:53  来源:新华网 热点排行】【推荐】【打印】【关闭
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  新华网洛杉矶5月25日电(记者陈勇)由美国、法国和巴西科学家组成的一个研究小组25日说,他们建立的一个数学模型显示,早期太阳系里曾发生过剧烈的行星迁徙活动,土星、木星、海王星、天王星轨道变迁,互相影响,造就了太阳系今天的面貌。

  根据这个模型,科学家们试图解答太阳系中看似互不相关、但用传统理论难以解释的3个天文现象,并取得了与观测相符的结果。他们为此发表3篇论文,文章刊登在最新一期英国《自然》杂志上。主持研究的美国西南研究所科学家哈罗德·利维森说,这一模型与观测结果如此相符,使他们自己都感到惊喜。

  其中第一篇论文涉及太阳系大行星的轨道偏角。理论上行星围绕太阳旋转的轨道应是同心而且共面的圆形轨道,但事实上,木星、土星和天王星的轨道各有不同的偏心率,而且土星、天王星和海王星的轨道平面各有倾角。

  传统理论认为这是太阳系外大行星影响的结果。但利维森等人的新模型认为,早期太阳系中行星都在共面的近似圆形轨道上运行,但由于受到星子(宇宙粒子团形成的过渡天体)的影响,木星和土星轨道发生变化,在某些时候土星公转周期恰好是木星的两倍(即1:2轨道共振),由于太阳系中各天体引力的影响,木星和土星都偏离了圆形轨道开始迁徙,其轨道最后变成现在的椭圆形。

  第二篇论文描述了木星特洛伊小行星的形成。特洛伊小行星是两群小天体,它们分布在木星的公转轨道上,分别位于木星两侧约六分之一个圆周的地方。传统理论认为,特洛伊小行星是由木星附近的星子形成的,伴随着木星的成长而被其引力俘获。但这一理论无法解释特洛伊小行星带的轨道平面倾角。

  新模型认为,特洛伊小行星带是在相对更遥远的地方形成的,但木星和土星发生1:2轨道共振、木星开始长途迁徙的时候,木星搅乱了这些小行星原本的运动,它们被木星引力“带动”到大致相同的公转轨道上。利维森说,这一模型能比较满意地解释特洛伊小行星带的轨道。

  第三篇论文推测了月球“迟到的大轰炸”的成因。距今约39亿年前,也就是太阳系行星形成7亿年的时候,月球表面曾受到小行星、彗星等的密集撞击,被称为“迟到的大轰炸”。它为何发生,此前还没有圆满的解释。

  利维森等人也从行星迁徙的角度推测“迟到的大轰炸”。他们推算出,由于木星和土星的迁徙,质量较轻的天王星和海王星被“推”到了太阳系轨道外侧,而星子被突然“压”到内侧,这也引起小行星带的剧烈扰动,地球附近的小行星就和地球、月球发生了激烈的“冲撞”,对月球来说,这就好比一场大轰炸。(完)(来源:新华网)




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