科学之谜|太阳系的生与死

太阳系是人类的故里, 但它却有太多谜团让我们猜疑 。 从太阳系的降生到衰亡, 从太阳、行星到彗星, 每个谜团都和我们互相关注, 令我们对太阳系布满了一探讨竟的感动 。

科学之谜|太阳系的生与死

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年夜约46亿年前, 在银河系一块并不显眼的位置上, 酝酿着一路年夜事务, 满盈在那边的氢气、氦气以及少量的固体尘埃起头凝集 。 因为无法抵当自身的引力, 这一新形当作的星云坍缩了 。 在高温的混沌之中, 降生了一颗恒星, 这就是我们的太阳 。
我们至今仍无法切当地知道, 是什么触发了这一过程, 或许这一切源自临近一颗恒星在临死前的年夜爆发中传来的冲击波 。 但无论若何, 这并非是一件奇怪的工作 。 自银河系年夜约在130亿年前降生以来, 此类工作已发生过无数次, 并且至今还几回再三发生 。 作为一颗恒星, 太阳其实是太通俗不外了 。
然而, 据我们今朝所知, 这又是宇宙中并世无双的年夜事务 。 在随后的日子里, 从环绕太阳的尘埃盘里, 降生了八颗行星;此中的一颗——地球, 因得天时地利的优势, 生命在它上面得以涌现;又颠末数十亿年, 其长进化出聪明生命 。 得益于造化的巧夺天工, 今天我们可以悠然站在这里发问——
谜一:太阳系是若何形当作的?
初看太阳系的这些行星, 它们的个头和前提是如斯迥异, 以至于你会认为它们是依次被太阳“收养”下来的, 之间并没有“血缘”关系 。 但事实上并非如斯 。 太阳系形当作的汗青告诉我们, 它们是有着“血缘”关系的亲兄弟, 都源自统一个母腹——坍缩形当作太阳的统一团星云 。 它们之间的关系是如斯紧密亲密, 以至于今天你如果移走一个, 或者添加一个, 整个太阳系的面孔就要完全改不雅 。
那么, 如斯精巧的布局是怎么形当作的呢?
科学之谜|太阳系的生与死

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当太阳形当作的时辰, 它用尽了近99.8%的星云物质 。 按照今朝遍及接管的理论, 残剩物环绕太阳形当作了一个薄薄的尘埃盘, 仿佛它的一条腰带 。 当尘埃绕太阳转的时辰, 经由过程碰撞渐聚渐年夜 。 在盘的最内侧, 太阳的辐射使那边的温度变得异常高, 只有金属和硅酸盐矿物如许一些高熔点的材料才能以固体的形式存在 。 这就限制了那些处所的天体所能达到的最年夜尺寸, 于是在内太阳系, 发生了4颗相对较小的岩石态行星:水星、金星、地球和火星 。
而对于处在太阳系外层的行星, 却没有那么严酷的限制 。 在那边, 甲烷和水都能以固态的形式存在, 所以那边的行星个头可以变得很年夜, 形当作像木星和土星如许的气态巨行星;在更冷的情况下, 还形当作了冰质的巨行星——天王星和海王星 。 非论气态巨行星仍是冰质巨行星, 它们都拥有一个岩石质的内核 。
到今朝为止, 一切都进展顺遂 。 但当涉及某些具体的细节时, 问题就来了 。
起首, 没有人切当地知道尺寸在几米量级的年夜石头是若何熔合, 形当作量级以10千米计的行星的 。 按理说, 这些年夜石头应该会不断地与四周气体发生摩擦, 掉去动能, 在熔合当作一个更年夜的天体之前, 将一个个栽进太阳里去 。
比来一个新理论看来有望解决这一难题 。 它认为, 因为气体的扰动形当作了低气压的涡流, 这些年夜石头堆积在涡流中, 在碰撞中熔合, 于是形当作了更年夜的天体 。 同样的问题也困扰着气态巨行星的形当作, 它们的固态核必定也是在有气体存在的环境下熔合而当作的, 这些气体后来被吸积, 变作了它们的“外衣” 。

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