據(jù)國外媒體報道，在天文學界，有兩種關于太陽系內(nèi)行星形成的理論：一種是被廣泛接受的“核心吸積”（core accretion）理論，這種理論能很好解釋“類地行星”的形成，但在解釋像土星這樣的巨大氣態(tài)行星形成時卻遇到了困難；第二種被稱為“吸積盤不穩(wěn)定” (disk instability)理論，這種理論能夠解釋巨大氣態(tài)行星的形成。
核心吸積理論
在大約46億年前，整個太陽系還只是由氣體和塵埃組成的云團，被稱為太陽星云（solar nebula）。這團氣態(tài)星云在自身的引力作用下開始坍縮并加速旋轉(zhuǎn)，在星云的中心逐漸形成了太陽。
“吸積盤不穩(wěn)定” (disk instability)理論能夠很好解釋巨大氣態(tài)行星的形成
當太陽形成之后，剩余的物質(zhì)也開始集聚到一起。在引力的作用下，小顆粒聚集成大顆粒，大顆粒聚集成更大的顆粒。太陽風把附近較輕的元素（如氫和氦等）吹散，只剩下較重的巖石物質(zhì)等聚集成了類地行星。在距離太陽較遠的地方，太陽風對輕質(zhì)元素的影響較小，允許在那里聚集形成巨氣態(tài)行星，如土星。小行星、彗星以及月球也以類似的方式逐漸形成。
土星幾乎完全由氫元素和氦元素組成，其它痕量元素也存在于它的大氣層中。根據(jù)該理論，在土星形成初期，為了捕獲大量的氣體星云，它必須要首先迅速形成一個大質(zhì)量的核心，然后在太陽風吹散其周圍的氣體星云之前把它們吸引過來。
“吸積盤不穩(wěn)定理論”形成行星的方式比“核心吸積理論”要快速，只需要幾千年就可以完成，這樣行星的胚胎就能夠在很短的時間內(nèi)捕獲轉(zhuǎn)瞬即逝的輕質(zhì)氣體
吸積盤不穩(wěn)定理論
核心吸積理論無法滿足巨大氣態(tài)行星快速形成的要求。根據(jù)核心吸積理論，氣態(tài)行星的形成需要幾百萬年的時間，這要比早期太陽系所能夠提供氣體原料的時間長得多。與此同時，核心吸積理論還無法面對行星向太陽系內(nèi)部快速遷移的問題，因為嬰兒行星會在非常短的時間內(nèi)朝太陽做螺旋靠近運動。
根據(jù)相對較新的“吸積盤不穩(wěn)定理論”，在太陽系早期，吸積盤中的氣體和塵埃云團由于不穩(wěn)定性已經(jīng)形成了許多團塊，隨著時間的推移，這些團塊開始逐漸聚集成巨大的氣態(tài)行星。該理論解釋的形成行星的方式比核心吸積理論要快速，只需要幾千年就可以完成，這樣行星的胚胎就能夠在很短的時間內(nèi)捕獲轉(zhuǎn)瞬即逝的輕質(zhì)氣體。該理論也能夠使巨氣態(tài)行星的質(zhì)量快速增長，達到能穩(wěn)定繞太陽運行的程度，從而避免撞向太陽厄運的發(fā)生。
隨著科學家繼續(xù)對太陽系內(nèi)以及繞其它恒星運動的行星的研究，我們必將能更好地理解像土星這樣的巨大氣態(tài)行星是如何形成的
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