A. Simon 来自 GSFC、NASA、ESA
在地质眨眼间形成。 科学家周一在《太阳系》杂志上报告说，它的岩石核心在太阳系形成后不到一百万年就合并在一起了。美国国家科学院院刊。 在接下来的两三百万年里，这个核心的质量增长到了地球质量的 50 倍。
科学家此前已经建立了木星诞生的计算机模型。 但这项研究“是我们第一次能够根据实验室进行的测量来了解木星”，该研究的合著者、加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究员托马斯·克鲁杰说。
为了探究地球的形成，专家们对恰好降落在地球上的外星物质——古代陨石进行了采样。
46 亿年前，我们的太阳系最初是一个由尘埃和气体组成的圆盘。 在行星中，首先是气态巨行星，其次是像地球这样的岩石和金属类地世界。 木星是其中最大的一个。
尽管其大部分是气体，但其质量却是地球的 300 多倍。 出于这个原因，天文学家怀疑这颗行星是最古老的，能够在它的弟弟妹妹出现之前从圆盘中汲取更多的物质。
这项新研究支持了长子木星的观点。 当木星形成时，这颗正在成长的行星在绕太阳运行时席卷了大量的气体和尘埃。
更重要的是，它充当了屏障，保护太阳系内部免受任性陨石的侵害。 当太阳系大约一百万年的时候，木星的引力足够强大，足以阻止岩石越过它的轨道，就像俱乐部的保镖迫使迟到的人在人行道上等待一样。
布朗大学的行星科学家布兰登·约翰逊（Brandon Johnson）没有参与这项新研究，他说：“大约一百万年后，木星变得足够大，足以将内太阳系与外太阳系隔绝。”
然后，当太阳系大约 400 万年的时候，木星的质量增大到大约 50 个地球的质量，并向太阳飞去。 这降低了保镖的天鹅绒绳，使外部小行星与内部岩石混合。
今天，它们在木星和太阳系之间的一条带中混杂在一起。。 这种混合物中的岩石降落在地球上，克鲁耶尔等科学家可以在那里研究它们。
这项新研究为木星暂时将太阳系中的陨石群一分为二的观点提供了证据：木星和太阳之间的陨石以及木星以外的陨石。
如果一对内外太空岩石落在你的前院，当它们冷却并尘埃落定后你把它们捡起来，你将无法发现差异。
但克鲁杰和他的同事可以测量陨石中的特定化学特征，这不仅揭示了岩石的年龄，还揭示了它们曾经属于两个类别中的哪一个。
克鲁杰说，直到最近，技术进步才使得科学家能够测量两者之间的差异。
根据新的分析，陨石群在太阳系形成后约 100 万年分离，并一直保持分离直到形成后约 400 万年。 至关重要的是，这两个种群同时存在了几百万年。
“这不可能是时间上的变化。它一定是空间上的分离，”克鲁杰说。
一定有什么东西把他们分开了。 该研究的作者说，最有可能的罪魁祸首是一颗年轻的木星。 “很难想到任何其他可能性，”他说。
“这是一项有趣的工作，并提出了一个有趣的结果，这与我们现有的理解非常吻合，”未参与这项研究的加州理工学院行星天体物理学家康斯坦丁·巴蒂金 (Konstantin Batygin) 说。 “这很可能就是发生的事情。”
巴特金说，行星科学家就像侦探一样，在场景中寻找有关所发生事件的线索。
“在犯罪现场，天花板上的小滴血迹，”他说，“这比被肢解的四肢更能说明问题。”
在这个类比中，行星是被砍断的肢体，而陨石是血淋淋的飞沫。 但是，就像寻找谋杀线索一样，他补充道，“这类问题总是存在疑问的。”
科罗拉多州西南研究所的天文学家凯文·沃尔什（Kevin Walsh）没有参与这项工作，他说，可能是早期圆盘的结构使陨石群保持孤立。
“作者提出的关键点是木星必须形成才能保持这些水库在形成时就会分离，”他在一封电子邮件中说。
“我们可能对小行星构件在早期太阳系中的移动方式有一种天真的理解，并且木星质量行星是不必要的。”
但这样一个早期的木星与早期太阳系的其他想法不谋而合。
一个被称为“大航向假说”的概念将木星视为一个流浪者。 在沃尔什和其他科学家于 2011 年首次提出的大航向假说中，木星开始快速冲向太阳系中心。
那是，直到形成，将木星向后拉。 这种悬垂的破坏球运动可能是导致陨石群混合成一条带的原因之一。
这颗年轻而巨大的木星很可能是造成地球较小、大气层稀薄的原因。 “从银河系的角度来说，我们所处的世界有些奇怪，”巴特金说。
地球形成于太阳星云大约一亿年后，缺乏在其他星球上发现的厚厚的“令人讨厌的氢氦大气层”的重力。
感谢木星吸收了大部分材料。
寻找其他恒星系统的系外行星猎人已经发现了几个超级地球，这些行星比地球大，但比海王星等气态巨行星小。 很少有系外行星像两个地球那么小，并且存在于其恒星的宜居带内。
克鲁杰推测，年轻的木星是太阳系附近没有任何超级地球的原因。
从这个角度来看，木星是太阳系的支柱。 “即使在它的婴儿期，木星也确实控制着太阳系的动力学和演化，”约翰逊说。
“这是最重要的事情。即使在一百万年之后，它也正在改变我们太阳系的外观。”
2017 ©华盛顿邮报
本文最初发表于华盛顿邮报。
