一石三鳥 科學家解釋太陽系早期謎團

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【大紀元6月2日訊】科學家最近用一個計算機模型成功解釋了三個有關早期太陽系形成過程的謎團。他們認為,早期太陽系裡曾發生過劇烈的行星遷徙活動,土星、木星、海王星、天王星軌道變遷,互相影響,造就了 太陽系今天的面貌。

據波士頓環球報31日的消息稱﹐根據新的數學模型,科學家們試圖解答太陽系中看似互不相關、但用傳統理論難以解釋的3個天文現象,並取得了與觀測相符的結果。他們為此發表3篇論文,文章刊登在最新一期英國《自然》雜誌上。主持研究的美國西南研究所科學家哈羅德‧利維森說,這一模型與觀測結果如此相符,使他們自己都感到驚喜。

這三個天文現象是, 1)距今約39億年前,也就是太陽系行星形成7億年的時候,月球表面曾受到小行星、彗星等的密集撞擊。它為何發生,此前還沒有圓滿的解釋。 2) 行星圍繞太陽旋轉的軌道應是同心而且共面的圓形軌道,但事實上,木星、土星和天王星的軌道各有不同的偏心率,而且土星、天王星和海王星的軌道平面各有傾角。 3) 為什麼木星同許多小行星共享一樣的橢圓軌道。

利維森等人的新模型認為,早期太陽系中行星都在共面的近似圓形軌道上運行,但由於受到星子(宇宙粒子團形成的過渡天體)的影響,木星和土星軌道發生變化,在某些時候土星公轉週期恰好是木星的兩倍(即1:2軌道共振),由於太陽系中各天體引力的影響,木星和土星都偏離了圓形軌道開始遷徙,其軌道最後變成現在的橢圓形。

另外,名為特洛伊小行星的兩群小天體,它們分佈在木星的公轉軌道上,分別位於木星兩側約六分之一個圓周的地方。傳統理論認為,特洛伊小行星是由木星附近的星子形成的,伴隨著木星的成長而被其引力俘獲。但這一理論無法解釋特洛伊小行星帶的軌道平面傾角。新模型認為,特洛伊小行星帶是在相對更遙遠的地方形成的,但木星和土星發生1:2軌道共振、木星開始長途遷徙的時候,木星攪亂了這些小行星原本的運動,它們被木星引力「帶動」到大致相同的公轉軌道上。利維森說,這一模型能比較滿意地解釋特洛伊小行星帶的軌道。

利維森等人還從行星遷徙的角度推測39億年前月球表面曾受到小行星、彗星等的密集撞擊的原因。他們推算出,由於木星和土星的遷徙,質量較輕的天王星和海王星被「推」到了太陽系軌道外側,而星子被突然「壓」到內側,這也引起小行星帶的劇烈擾動,地球附近的小行星就和地球、月球發生了激烈的「衝撞」,對月球來說,這就好比一場大轟炸。 @(http://www.dajiyuan.com)

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