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木星曾与原行星对撞 摧毁原始致密核心

图:哈勃望远镜拍摄的木星照片。Credit: NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center) and M.H. Wong (University of California, Berkeley)

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【大纪元2019年08月16日讯】(大纪元记者萧路综合报导)据2019年8月14日发表于《自然》杂志上的论文,大约45亿年前,木星与一颗比地球重10倍的原行星正面碰撞。研究表明,这次巨大的撞击形成了木星的稀释核心,其中包含有氢和氦元素。

在美国宇航局的朱诺任务(Juno Mission)发射到木星轨道之前,科学家们以为木星的核心是致密的。然而,使用朱诺数据的研究发现,木星的核心其实是稀释的,不仅包含岩石材料和冰,还有氢和氦元素。

“这也意味着我们之前从行星形成理论中设想的核心和包络之间没有明显的过渡” ,论文第一作者、中国中山大学的刘尚飞教授说,“这种稀释的核心科学家认为是不能自然形成的。”

“这就是为什么我们提出了撞击的想法:木星在其形成后不久被另一个巨大的原行星(大约10个地球质量)正面撞击。” 刘尚飞说,“这种灾难性的碰撞摧毁了木星的原始致密核心,并形成了稀释的结构。”

木星和原行星的核心在这种剧烈冲击中融合在一起。它们的核心部分与木星的气体包络混合,形成了现在看到的木星核心结构。

当木星开始形成围绕其核心的巨大气态包络时,“其质量在不到一百万年内增加了约30倍”,刘尚飞说。这个过程被称为失控的气体吸积阶段,扰乱了附近发展的原行星。

“通过计算模拟,我们发现在接下来的几百万年里木星会与另一颗原行星发生碰撞的可能性至少有40%。” 刘尚飞补充道。

该团队确定,与木星相撞的原行星大约是地球质量的10倍,因为“较小的撞击无法穿透木星的巨大气体包层”, 刘尚飞说。此外,碰撞必须是正面碰撞,因为如果物体没有直接击中木星,它将慢慢向中心下沉,而不是破坏行星的核心,因为它的能量影响较小。#

责任编辑:林妍

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2019-08-16 6:49 AM
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