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一石三鸟 科学家解释太阳系早期谜团

2005-06-02 07:53 中港台时间|2000-01-01 24:00 更新
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【大纪元6月2日讯】科学家最近用一个计算机模型成功解释了三个有关早期太阳系形成过程的谜团。他们认为,早期太阳系里曾发生过剧烈的行星迁徙活动,土星、木星、海王星、天王星轨道变迁,互相影响,造就了 太阳系今天的面貌。

据波士顿环球报31日的消息称﹐根据新的数学模型,科学家们试图解答太阳系中看似互不相关、但用传统理论难以解释的3个天文现象,并取得了与观测相符的结果。他们为此发表3篇论文,文章刊登在最新一期英国《自然》杂志上。主持研究的美国西南研究所科学家哈罗德‧利维森说,这一模型与观测结果如此相符,使他们自己都感到惊喜。

这三个天文现象是, 1)距今约39亿年前,也就是太阳系行星形成7亿年的时候,月球表面曾受到小行星、彗星等的密集撞击。它为何发生,此前还没有圆满的解释。 2) 行星围绕太阳旋转的轨道应是同心而且共面的圆形轨道,但事实上,木星、土星和天王星的轨道各有不同的偏心率,而且土星、天王星和海王星的轨道平面各有倾角。 3) 为什么木星同许多小行星共享一样的椭圆轨道。

利维森等人的新模型认为,早期太阳系中行星都在共面的近似圆形轨道上运行,但由于受到星子(宇宙粒子团形成的过渡天体)的影响,木星和土星轨道发生变化,在某些时候土星公转周期恰好是木星的两倍(即1:2轨道共振),由于太阳系中各天体引力的影响,木星和土星都偏离了圆形轨道开始迁徙,其轨道最后变成现在的椭圆形。

另外,名为特洛伊小行星的两群小天体,它们分布在木星的公转轨道上,分别位于木星两侧约六分之一个圆周的地方。传统理论认为,特洛伊小行星是由木星附近的星子形成的,伴随着木星的成长而被其引力俘获。但这一理论无法解释特洛伊小行星带的轨道平面倾角。新模型认为,特洛伊小行星带是在相对更遥远的地方形成的,但木星和土星发生1:2轨道共振、木星开始长途迁徙的时候,木星搅乱了这些小行星原本的运动,它们被木星引力“带动”到大致相同的公转轨道上。利维森说,这一模型能比较满意地解释特洛伊小行星带的轨道。

利维森等人还从行星迁徙的角度推测39亿年前月球表面曾受到小行星、彗星等的密集撞击的原因。他们推算出,由于木星和土星的迁徙,质量较轻的天王星和海王星被“推”到了太阳系轨道外侧,而星子被突然“压”到内侧,这也引起小行星带的剧烈扰动,地球附近的小行星就和地球、月球发生了激烈的“冲撞”,对月球来说,这就好比一场大轰炸。 @(http://www.dajiyuan.com)

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