科学家提出太阳系形成新理论

科技工作者之家 2017-12-27

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▲ 这个模拟显示了在470万年的时间里,气泡是如何在一颗大质量恒星的强烈恒星风中形成的。芝加哥大学科学家推测太阳系可能是在这样一个气泡的致密壳结构中形成的。

尽管人类对宇宙做出了许多令人印象深刻的探索,但是科学家们仍然不确定太阳系是如何诞生的。

近日,美国芝加哥大学的科学家们已经找到一套完整的理论体系来解释太阳系可能是在一个巨大的死星周围的超级气泡中形成的。这项研究解决了一个令人困扰的宇宙奥秘,即为什么太阳系中两种元素的含量要比其他星系更丰富,这一成果于本月22号发表在了《天体物理学》杂志上。

流行的理论认为我们的太阳系是在亿万年前一个超新星附近形成的。但最新理论认为,太阳系的诞生起源于一颗称为“沃尔夫-拉叶星”的巨大行星,它是太阳的40—50倍。它燃烧了所有恒星中最热的部分,产生了大量的元素,这些元素在强烈的恒星风中被抛到了星球表面。随着沃尔夫-拉叶星的质量减少,当恒星风卷过覆盖在它表面的物质时,就形成了一个有致密壳的气泡结构。

“这种气泡的外壳是产生行星的绝佳位置,因为星尘与气体被困在一起变得致密,最后形成行星。” 地球物理科学系的Nicolas Dauphas教授说道。作者估计,大约1%~16%的类似太阳的恒星能在这样的“恒星托儿所”中形成。

这种理论背景不同于超新星假说,它能合理解释为什么相比于其他星系,在早期太阳系中有两种同位素会以一种奇怪的比例出现。在早期太阳系留下的陨石中可以发现许多铝-26。除此之外,之前的研究都认为同位素铁-60比较少。

由于超新星会同时产生两种同位素,于是科学家们疑惑,为什么一种元素进入了太阳系,而另一种却没有。于是他们关注到了沃尔夫-拉叶星,因为它释放大量的铝-26,却不释放铁-60。

“我们认为,沃尔夫-拉叶星上的铝-26被吹向了恒星周围的星尘上。这些星尘有足够的冲力穿透外壳的一侧——在那里它们大多被破坏——并将铝-26留在壳结构内。” 最终,部分外壳由于重力而向内塌陷,形成了我们的太阳系。

而沃尔夫-拉叶星则完成了庇护我们的使命:它的生命在很久以前就结束了,很有可能终结于超新星爆发或直接坍塌到黑洞中。直接坍塌到黑洞中而产生的铁-60会很少;如果它终结于超新星爆发,那么爆炸时产生的铁-60可能不能穿透气泡的外壳,或会分布不均匀。

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编译:Coke 审稿:三水 编辑:张梦

来源:www.sciencedaily.com

太阳系 超级气泡

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