木星的诞生仅比太阳系晚了180万年

作者: 2025 年 8 月 25 日

研究人员通过模拟保存至今的微小粒子的行为,将木星的诞生时间确定为太阳系诞生后 180 万年。

四十五亿年前,木星迅速膨胀至如今的庞大体积。它强大的引力改变了一些小型岩石冰体(类似于现代小行星和彗星)的轨道。这些冰体被称为行星,由岩石和冰构成,与现代小行星和彗星类似。这导致它们以极高的速度相互碰撞,其中所含的岩石和尘埃在撞击时熔化,形成了漂浮的熔岩液滴,即球粒,这些液滴保存在今天的陨石中。

现在,来自日本名古屋大学和意大利国家天体物理研究所 (INAF) 的研究人员首次确定了这些液滴是如何形成的,并根据他们的发现精确地确定了木星的形成日期。

这项研究发表在《科学报告》上,表明陨石球粒的特征,尤其是它们的大小和在太空中冷却的速度,是如何由撞击行星中所含的水决定的。这解释了我们在陨石样本中观察到的现象,并表明陨石球粒是行星形成的结果。

在太阳系形成过程中被整合到小行星中。数十亿年后,这些小行星的碎片脱落,以陨石的形式坠落到地球上。陨石球粒是如何形成圆形的,几十年来一直困扰着科学家们。

“当行星相互碰撞时,水瞬间蒸发成膨胀的蒸汽。这就像小型爆炸一样,将熔融的硅酸盐岩石分解成我们今天在陨石中看到的微小液滴,”该研究的共同第一作者、名古屋大学地球与环境科学

“以前的形成理论无法解释球粒的特征,除非需要非常特殊的条件,而这个模型需要木星诞生时早期太阳系中自然发生的条件。”

高速碰撞

早期太阳系中富含水的岩石行星之间发生高速碰撞

“我们将模拟陨石球粒的特征和丰度与陨石数据进行了比较,发现该模型能够自发生成逼真的陨石球粒。该模型还显示,陨石球粒的生成与木星剧烈吸积星云气体以达到其巨大尺寸的过程相吻合。由于陨石数据表明陨石球粒形成的高峰出现在太阳系诞生后180万年,因此这也是木星诞生的时间,”该研究的共同主要作者、意大利国家天体物理研究所(INAF)高级研究员迭戈·图里尼博士说道。

这项研究为我们太阳系的形成提供了更清晰的视角。然而,作者认为,木星形成引发的陨石球粒形成过程过于短暂,不足以解释为什么我们在陨石中发现了年龄差异如此之大的陨石球粒。最可能的解释是,像土星这样的其他巨行星在诞生时也触发了陨石球粒的形成。

通过研究不同年龄的陨石球粒,科学家可以追踪行星的诞生顺序,并了解我们的太阳系随着时间推移而发展的。

研究还表明,这些剧烈的行星形成过程可能发生在其他恒星周围,并为其他行星系统如何发展提供了见解。

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