研究:太陽系內有個分隔帶 內外圍物質難以跨越

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【大紀元2021年10月22日訊】(大紀元記者笛睿編譯報導)新研究發現大約在45億年前太陽系形成的初期,太陽周圍濃厚的塵埃盤內有一圈明顯空隙。這終於能解釋為什麼來自太陽系的隕石總是明顯地來自兩個地帶——正是這圈空隙把太陽系分成了距離太陽遠近的外圍和內圍兩塊地界。

這個塵埃盤也叫原始行星盤,恆星周圍都有這樣的塵埃盤,這個恆星家族裡面的一個個行星就是從這樣的塵埃盤裡面逐一誕生。10月15日發表於《科學進展》(Science Advances)期刊的一份研究展示出直接的證據顯示,早期太陽系周圍的行星盤內有一圈神秘的空隙帶。

研究解釋說,隕石裡面發現的球粒(chondrules)帶有它的來源物質的磁場信息。這些球粒每個直徑大約100微米,是在太陽系早期塵埃盤內形成,裡面的電子的朝向與它們誕生時期周圍環境的磁場一致。

這份研究發現,地球上發現的隕石裡面,一類來自較靠近太陽的區域,另一類則來自距離太陽較遠的區域。奇怪的是,研究組發現來自距離太陽較遠區域的球粒裡面的磁場卻比來自離太陽較近區域的磁場強。一般來說,原始行星盤內磁場的強度,應該隨著距離太陽距離的增加而減弱。

這份研究發現,來自太陽系外圍的球粒體內磁場強度約為100微特斯拉(microtesla),內圍球粒體內的磁場強度只有大約50微特斯拉。地球現在的磁場強度約為50微特斯拉。

行星誕生區域的磁場越強,其吸收氣體塵埃的能力越強。這項發現意味著,太陽系外圍區域行星的吸積能力比內圍的行星更強,比如木星這顆巨大的氣體行星就位於太陽系的外圍。

太陽系周圍的行星盤為什麼出現這個空隙帶?研究提出兩種猜測。

一種猜測是,木星在其中起了很大的作用。隨著這個具體氣體行星的形成,它巨大的引力不斷地把物質拉向太陽系的外圍地帶,把塵埃盤中間拉出了一個空襲帶。

另一種猜測是,這個塵埃盤表面的風力把它吹成內外兩部分。塵埃盤內的強大磁場在塵埃盤的表面形成風力,把物質吹成內外兩部分。

不論是哪種原因,研究組表示這個空隙帶起到了地界分水嶺的作用,內外區域的物質難以交換。像地球、火星都是位於太陽系內圍的行星,裡面多含有岩石成分;而在外圍誕生的都是氣態和冰晶態行星,像木星等。

這份研究報告的主要撰稿人麻省理工學院地球、大氣和行星科學系的博利娜(Cauê Borlina)說:「行星和物質要跨越地界很難。很多恆星周圍的原始行星盤裡面都有空隙,我們的研究表明,我們太陽系早期的原始行星盤裡面也有一個空隙帶。它對內外圍區域行星的誕生起到了很大的影響。」 ◇

責任編輯:朱涵儒

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