將太陽系一分為二的“守門員”并非木星

科技日報北京1月16日電 （記者劉霞）距太陽更近的巖石行星與在外太陽系的氣態(tài)行星由不同物質(zhì)組成。因為數(shù)十億年前，“嬰兒”太陽系被一位宇宙“守門員”一分為二，阻止了太陽系內(nèi)外物質(zhì)混合。此前有理論認為，木星客串了“守門員”角色。但一項新研究指出，木星或不足以擔此重任，該“守門員”是由塵埃和氣體組成的環(huán)，處于目前木星軌道內(nèi)，只是如今幾乎空無一物。

20年前，化學家意識到，行星基本組成單元（星子或更小的“卵石”）的成分隨行星與太陽距離的不同而大相徑庭。與構(gòu)成“陸地”行星（如地球）的卵石相比，氣態(tài)行星（如木星）的卵石富含更多有機分子，如碳和揮發(fā)物，或者冰和氣體。

據(jù)美國趣味科學網(wǎng)站報道，美國科羅拉多大學博爾德分校教授斯蒂芬·莫伊斯說，科學家此前認為，阻止新生太陽系內(nèi)外物質(zhì)混合的“守門員”是木星，因為木星很大，引力很強，足以在一些卵石到達內(nèi)太陽系之前將其吞噬。

為驗證這一理論，莫伊斯和日本東京理工大學的拉姆·布拉瑟利用計算機模擬，重現(xiàn)早期太陽系及內(nèi)部行星的演化。結(jié)果表明，木星的成長速度不足以阻止所有富碳卵石流入內(nèi)太陽系。莫伊斯說，木星作為“門將”很不稱職，它就像個“大漏勺”，外太陽系物質(zhì)源源不斷流入內(nèi)太陽系，這意味著內(nèi)外太陽系行星將擁有類似組分。

他們因此提出一種新理論：在太陽系早期，可能存在一個或多個由高低壓相間的氣體和塵埃組成的環(huán)圍繞太陽運行。這些環(huán)可阻止卵石向內(nèi)移動，可能捕獲了塵埃，并導(dǎo)致塵埃聚集成不同的簇團，形成不同行星。莫伊斯說，這些環(huán)或許就是“守門員”，阻止來自外太陽系的卵石向太陽移動。當然，環(huán)也并非完全密封，含碳卵石仍能流入內(nèi)太陽系，為地球上的生命創(chuàng)造種子。