北京時(shí)間 1 月 16 日消息，據國外媒體報道，與太陽(yáng)系以外的氣態(tài)巨行星相比，離太陽(yáng)最近的巖態(tài)行星由非常不同的物質(zhì)組成。這可能是因為在數十億年前，太陽(yáng)系曾被一道“宇宙閘門(mén)”一分為二，正是這道閘門(mén)阻止了太陽(yáng)系內外的物質(zhì)混合。

　　根據一項新的研究，這道“閘門(mén)”其實(shí)是一圈塵埃和氣體，更像是一圈圍欄，研究作者將其稱(chēng)為“大分水嶺”(Great Divide)?，F在，這道閘門(mén)位于木星軌道之內，基本上是空曠的空間。

　　大約 20 年前，化學(xué)家們意識到，根據行星與太陽(yáng)的距離不同，其基礎組成部分——微行星或更小的太空巖石——的成分差別很大。構成外圍類(lèi)木行星的微行星中，有機分子(如含碳揮發(fā)物，或冰和氣體)的濃度高于構成類(lèi)地行星(如更接近太陽(yáng)的地球和火星)的微行星。然而，這一現象很令人費解，因為在理論預測中，由于所謂的“氣體阻力”，即年輕太陽(yáng)周?chē)鷼怏w的引力，來(lái)自太陽(yáng)系外部的微行星應該會(huì )向太陽(yáng)系內部螺旋運動(dòng)。

　　在這項新研究之前，科學(xué)家認為“阻止初生太陽(yáng)系內、外盤(pán)混合的引力墻是木星”。具體來(lái)說(shuō)，由于木星如此之大，其引力如此之強，以至于在微行星到達太陽(yáng)系內部之前，就被木星所吞噬，為了驗證這一理論，研究者進(jìn)行了計算機模擬，重現了早期太陽(yáng)系及其中行星的增長(cháng)過(guò)程。

　　模擬結果顯示，木星的增長(cháng)速度還不夠快，不足以阻止所有富含碳的微行星進(jìn)入太陽(yáng)系內部。事實(shí)上，大部分來(lái)自太陽(yáng)系外圍的微行星都直接越過(guò)了正在成長(cháng)的木星。木星是一個(gè)非常低效的“看門(mén)人” ，這就像一個(gè)多孔的邊界，來(lái)自外太陽(yáng)系的物質(zhì)會(huì )通過(guò)這個(gè)邊界涌入內太陽(yáng)系，木星本身可能會(huì )讓許多微行星通過(guò)，意味著(zhù)太陽(yáng)系內外的行星可能會(huì )有相似的成分。

　　于是，科學(xué)家提出了一種新的理論：在太陽(yáng)系的早期，可能存在一個(gè)或多個(gè)環(huán)狀結構，由圍繞太陽(yáng)的高、低壓氣體和塵埃交替組成。這些環(huán)會(huì )阻止微行星向太陽(yáng)系內側移動(dòng)。這一假設的基礎是智利阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣列(ALMA)的觀(guān)測結果：大約五分之二的年輕恒星周?chē)加蓄?lèi)似牛眼的圓盤(pán)。

　　這些高壓圓盤(pán)可能已經(jīng)捕獲了大量塵埃，并使其聚集成不同的結構，比如有的可能形成了木星和土星，有的則形成地球和火星。莫吉茲西斯表示，其中某個(gè)圓盤(pán)可能阻止了外部微行星向太陽(yáng)系內側移動(dòng)，從而形成“大分水嶺”。即便如此，這個(gè)圓環(huán)也沒(méi)有完全密封，使含碳的太空巖石進(jìn)入太陽(yáng)系內部，為地球上生命的出現提供種子。

　　不過(guò)，盡管作者的工作對以往的觀(guān)點(diǎn)——木星的增長(cháng)使太陽(yáng)系內側和外側的固體物質(zhì)分開(kāi)——提出了挑戰，但他們并沒(méi)有給出同樣詳細的環(huán)模型，這個(gè)環(huán)模型需要演示微行星是如何被捕獲的，以及這些被捕獲的微行星如何成長(cháng)為行星。在此之前，相比其他可能的解釋?zhuān)@個(gè)環(huán)模型并沒(méi)有非常強的說(shuō)服力。這項新研究的結果發(fā)表在 1 月 13 日的《自然-天文學(xué)》(Nature Astronomy)雜志上。
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