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太阳年轻时可能戴着“戒指”,并阻止了人类星球变成“超级地球”

前瞻网 2022-01-10 18:20

 

太阳年轻时可能戴着“戒指”,并阻止了人类星球变成“超级地球”_产经_前瞻经济学人

据《每日邮报》消息,有研究表示,早在太阳系的行星形成之前,太阳就有了类似于土星周围那样的环,这样的环可能阻止了地球变得更大。

德克萨斯州休斯顿莱斯大学(University in Houston)的天文学家表示,在一些类似太阳的年轻、遥远的恒星周围可以看到这些环。环由尘埃和气体带组成,它以前可能围绕着年轻的太阳运行,并在地球的形成过程中发挥了作用,可能阻止了地球变成'超级地球',而类似于“超级地球”的这种世界已经在30%的恒星系统中被发现。

研究小组使用超级计算机数百次模拟了太阳系的形成,模型中产生了星环,并清楚地再现了许多以前的模型所遗漏的太阳系特征。

这个模型假设早期的太阳系在圆盘内有三个高压带。这些压力泵在遥远恒星周围的环状星盘中被发现。研究团队发现压力颠簸和环可以解释我们今天看到的太阳系结构,包括没有“超级地球”世界。研究者提出,压力颠簸在太阳系内部和外部产生了断开的盘状材料库,并调节有多少材料可用于在太阳系内部生长的行星。

在模拟中,硅酸盐、水和一氧化碳升华线上的压力波动产生了三个不同的环。沙子和玻璃的基本成分二氧化硅在硅酸盐线处变成蒸气。这产生了太阳最近的环,水星、金星、地球和火星陆续形成。研究发现,中间环位于雪线处,最远的线位于一氧化碳线处。

该模型表明,原行星盘会随着年龄的增长而冷却,因此升华线会向太阳迁移。研究还表明,这个过程可以让尘埃积聚成小行星大小的物体,小行星出现。随着时间的推移,通过重力和碰撞,这些小岩石可以聚集在一起形成行星。

以前对太阳系的模拟,结果产生了比地球大十倍的火星——超级地球。然而这项研究模拟将火星的质量定为地球的10%,且诞生于'星盘的低质量区域'。

据研究小组称,他们的模型还解决了太阳系化学中一个长期存在的谜题,那就是太阳系内部和外部物体的化学成分差异。模拟显示,中间环可以通过阻止外系统物质进入内系统来解释化学成分的二分法。模拟还在其正确的位置产生了小行星带,并显示它被来自内部和外部区域的物体所供给。

研究者表示,在一些模拟中,太阳中环的延迟出现导致了超级地球的形成,这指出了压力凸点时间的重要性。在那些情况下,当压力凸起形成时,大量的质量已经侵入内部系统,可以用来制造超级地球。因此,这个中间压力凸起形成的时间可能是太阳系的一个关键方面。

题为Planetesimal rings as the cause of the Solar System’s planetary architecture的相关研究论文发表在《自然-天文学》上。

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责任编辑: 4162SKX

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