太阳系曾一分为二，木星是“罪魁祸首”？

科学家推测，木星曾在太阳系中“闯过祸”。

在早期太阳系中，由尘埃和气体组成的“原行星盘”围绕着太阳运转，并最终合并成我们今天所知的行星。当地时间10月15日，由美国麻省理工学院领导的国际团队在《科学进展》发文，阐述了对古代陨石的新分析结果：大约45.67亿年前，现小行星带附近的原行星盘中存在一道神秘裂缝。

麻省理工学院教授Benjamin Weiss说：“过去十年的观测结果显示，在其他年轻恒星周围的原行星盘中，空腔、裂缝和环是非常常见的。这些结构是气体、尘埃转化为行星的物理过程中的重要特征，但人类对它们的了解非常有限。”

研究人员指出，太阳系出现裂缝的具体原因仍不得知。一种解释是将木星视作“罪魁祸首”。当这颗气态巨行星形成时，其巨大的引力可能将气体和尘埃推向边缘，使发育中的原行星盘留下裂缝。另一种观点则认为裂缝与原行星盘表面的风有关。早期行星系统是由强磁场控制的，当磁场与旋转的原行星盘相互作用时会产生足够强大的风，将物质吹离，在盘上留下缺口。

不论太阳系裂缝的真实诱因是什么，它在早期太阳系都扮演了“宇宙边界”的角色，阻止了两侧物质的相互作用。这种物理分离有可能是塑造太阳系行星的驱动力。例如，在裂缝内侧，气体和尘埃结合形成类地行星（如地球和火星），在另一侧则形成了木星等寒冷行星。

在过去的十年中，科学家在分析宇宙陨石的成分时，发现了奇怪的同位素二分现象。他们认为，这种“同位素二分难题”可能是早期太阳系原行星盘的裂缝造成的。从同位素组成来看，这类陨石源自太阳系中更遥远的区域。Weiss团队确定了每个陨石球粒的原始磁场，令人惊讶的是，其磁场强度（100mT）比近距离非碳质球粒的磁场强度（50mT）更强——一般而言，由于年轻的行星系统正在形成，磁场强度会随其与太阳距离的增加而减弱。

行星系统的磁场是其吸积速率的量度。碳质球粒的磁场显示，太阳系外部区域比内部区域吸积了更多质量。结合模型模拟结果，研究人员认为，造成吸积率不匹配的最可能原因是内外区域之间存在裂缝，它减少了从外部区域流向太阳的气体和尘埃。

Borlina说：“在原行星系统中，裂缝是非常常见的。现在，我们在太阳系中也找到了一条裂缝。它为我们在陨石中发现的‘二分难题’提供了解答，并为裂缝影响行星的组成提供了证据。”

科界原创

编译：雷鑫宇 审稿：西莫 责编：陈之涵

期刊来源：《科学进展》

期刊编号：2375-2548

原文链接：https://phys.org/news/2021-10-scientists-evidence-early-solar-harbored.html

版权声明：本文由科界平台原创编译，中文内容仅供参考，一切内容以英文原版为准。转载请注明来源科技工作者之家—科界App。