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逐渐积累行星卵石形成气巨行星

<p>这位艺术家对年轻恒星系统的概念表明,气体巨星首先形成,而气体星云则存在</p><p>西南研究所的科学家利用计算机模拟来确定木星和土星如何在我们自己的太阳系中进化</p><p>这些新的计算结果表明,天然气巨头的核心可能是通过逐渐积累一群行星卵石形成的 - 冰粒直径约为一英尺</p><p>在一项新发表的研究中,一组天文学家揭示了木星和土星可能形成的神秘面纱</p><p>这一发现改变了我们对所有行星可能形成的看法,发表在8月20日的“自然”杂志上</p><p>具有讽刺意味的是,太阳系中最大的行星可能首先形成</p><p>木星和土星主要是氢和氦,可能是在太阳星云散射之前积聚了气体</p><p>对年轻恒星系统的观测表明,形成行星的气体盘通常只有1到1千万年的寿命,这意味着我们太阳系中的气体巨行星可能在这段时间内形成</p><p>相比之下,地球可能至少需要3000万年才能形成,并且可能需要长达1亿年</p><p>木星和土星怎么这么快就形成了</p><p>最广泛接受的天然气巨头形成理论是所谓的核心吸积模型</p><p>在这个模型中,首先形成一个行星大小的冰和岩石核心</p><p>然后,星际气体和尘埃的流入将自己附着在不断增长的行星上</p><p>然而,这个模型有阿基里斯脚跟;具体而言,这是该过程的第一步</p><p>为了积累巨大的大气层,需要一个坚固的核心,大约是地球质量的10倍</p><p>然而,这些类似于天王星和海王星的大型物体必须在几百万年内形成</p><p>在行星形成的标准模型中,岩石岩心随着类似大小的物体在称为吸积的过程中积累和吸收而生长</p><p>岩石包含其他岩石,创造山脉;然后山脉与其他山脉融合,导致城市大小的物体,等等</p><p>然而,这个模型无法在足够短的时间内产生足够大的行星核心来解释土星和木星</p><p> “时间尺度问题一直困扰着我们的喉咙,”SwRI行星科学理事会的研究所科学家Hal Levison博士说道,该论文的主要作者</p><p>该论文题目是“通过逐渐积累的卵石来增加天然气巨行星”,该论文由SwRI研究科学家Katherine Kretke博士和安大略省金斯顿女王大学教授Martin Duncan博士共同撰写</p><p> “目前尚不清楚像木星和土星这样的物体是如何存在的,”莱维森继续道</p><p>该团队的新计算表明,木星和土星的核心在1000万年的时间范围内可以很好地形成,如果它们通过逐渐积累一群行星卵石 - 直径约为一英尺的冰冷物体而增长</p><p>最近的研究表明,天然气可以在提高吸积效率方面发挥重要作用</p><p>因此,进入轨道的鹅卵石可以旋转到原行星上,并在气流逆风的帮助下同化</p><p>在他们的文章中,Levison,Kretke和Duncan表明,只要鹅卵石形成得足够缓慢以至于生长的行星有时间重力相互作用,卵石吸积可以产生观察到的太阳系结构</p><p> “如果鹅卵石形成得太快,卵石的积聚将导致数百个冰冷地球的形成,”Kretke说</p><p> “不断增长的核心需要一些时间让竞争对手远离鹅卵石,有效地使他们挨饿</p><p>这就是为什么只有几个气体巨头形成的原因</p><p>“”据我所知,这是第一个重现外太阳系结构的模型,有两个气体巨头,两个冰巨人(天王星和海王星),以及原始的柯伊伯带,“莱维森说</p><p> “经过多年对标准模型进行计算机模拟而没有成功,找到一个如此成功的新模型是一种解脱,”Duncan补充道</p><p> Levison是该研究的主要研究者,由国家科学基金会天文学和天体物理学研究基金资助</p><p>出版物:Harold F. Levison等人,“通过逐渐积累的卵石来增长天然气巨行星”,Nature 524,322-324(2015年8月20日); doi:10.1038 / nature14675来源:

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