研究:太阳系内有个分隔带 内外围物质难以跨越

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【大纪元2021年10月22日讯】(大纪元记者笛睿编译报导)新研究发现大约在45亿年前太阳系形成的初期,太阳周围浓厚的尘埃盘内有一圈明显空隙。这终于能解释为什么来自太阳系的陨石总是明显地来自两个地带——正是这圈空隙把太阳系分成了距离太阳远近的外围和内围两块地界。

这个尘埃盘也叫原始行星盘,恒星周围都有这样的尘埃盘,这个恒星家族里面的一个个行星就是从这样的尘埃盘里面逐一诞生。10月15日发表于《科学进展》(Science Advances)期刊的一份研究展示出直接的证据显示,早期太阳系周围的行星盘内有一圈神秘的空隙带。

研究解释说,陨石里面发现的球粒(chondrules)带有它的来源物质的磁场信息。这些球粒每个直径大约100微米,是在太阳系早期尘埃盘内形成,里面的电子的朝向与它们诞生时期周围环境的磁场一致。

这份研究发现,地球上发现的陨石里面,一类来自较靠近太阳的区域,另一类则来自距离太阳较远的区域。奇怪的是,研究组发现来自距离太阳较远区域的球粒里面的磁场却比来自离太阳较近区域的磁场强。一般来说,原始行星盘内磁场的强度,应该随着距离太阳距离的增加而减弱。

这份研究发现,来自太阳系外围的球粒体内磁场强度约为100微特斯拉(microtesla),内围球粒体内的磁场强度只有大约50微特斯拉。地球现在的磁场强度约为50微特斯拉。

行星诞生区域的磁场越强,其吸收气体尘埃的能力越强。这项发现意味着,太阳系外围区域行星的吸积能力比内围的行星更强,比如木星这颗巨大的气体行星就位于太阳系的外围。

太阳系周围的行星盘为什么出现这个空隙带?研究提出两种猜测。

一种猜测是,木星在其中起了很大的作用。随着这个具体气体行星的形成,它巨大的引力不断地把物质拉向太阳系的外围地带,把尘埃盘中间拉出了一个空袭带。

另一种猜测是,这个尘埃盘表面的风力把它吹成内外两部分。尘埃盘内的强大磁场在尘埃盘的表面形成风力,把物质吹成内外两部分。

不论是哪种原因,研究组表示这个空隙带起到了地界分水岭的作用,内外区域的物质难以交换。像地球、火星都是位于太阳系内围的行星,里面多含有岩石成分;而在外围诞生的都是气态和冰晶态行星,像木星等。

这份研究报告的主要撰稿人麻省理工学院地球、大气和行星科学系的博利娜(Cauê Borlina)说:“行星和物质要跨越地界很难。很多恒星周围的原始行星盘里面都有空隙,我们的研究表明,我们太阳系早期的原始行星盘里面也有一个空隙带。它对内外围区域行星的诞生起到了很大的影响。” ◇

责任编辑:朱涵儒

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