三體網訊【宇宙探秘第一期】(羅輯9527)太陽系有一個特殊的現象,即許多巖質行星非常靠近太陽,體積更大的的氣態(tài)行星則離太陽很遠。從有利于生命的角度來看,這樣的格局似乎是上帝安排的?太陽系在形成之初時擁有大量的氫和氦物質,這些較輕的物質向太陽系外圍擴散,而內部只剩下了巖質材料。更重要的是,木星、土星這樣的天體為地球生命的延續(xù)提供了環(huán)境,阻擋了太陽系外側小行星向內側軌道的遷移,讓人類有足夠的時間演化至技術爆炸階段,出現航天技術。
科學家猜測許多與太陽系類似的天體都有一個共同的模式,其他恒星系統也是這樣的,但是隨著人類探索的太陽系外恒星系統越來越遠,數量越龐大,我們發(fā)現情況并非如此。事實上,我們所在的太陽系可能是個例外。在其他恒星系統中,我們發(fā)現遠離其恒星的氣態(tài)行星非常罕見,目前給行星分類的一種方法是根據質量和形態(tài)進行劃分,太陽系中的水星和金星這類行星為巖質結構,與木星不同,木星屬于氣態(tài)行星。如果按照恒星光照對行星的能量供給來分,在我們的太陽系中,所有的氣態(tài)行星都是冷天體。
但在其它恒星系統中,冷天體數量很少,可以稱之為極為稀少。最常見的氣態(tài)行星是熱木星,這些與木星差不多質量的巨大行星距離它們的恒星非常近。通過電腦的模擬,科學家發(fā)現低質量行星對原行星盤的總體結構干擾不大,原行星盤內的相互影響會誘導形成螺旋密度波,并引發(fā)I型遷移,讓巨大的氣態(tài)行星進入內側軌道。而內側軌道上的行星會被兼并。
那么木星為何會存在如此之遠的軌道上呢?科學家認為木星曾經也進入過內側軌道,但是卻又回到了目前所處的軌道上,并吞并了木星與火星之間的另一顆行星,這是小行星帶形成的一種可能性解釋。行星的運動對太陽系產生了深遠的影響,改變了小行星帶的本質,暗示太陽系內還存在一顆曾經出現過行星。這個問題筆者會在下一期欄目中進行解讀。根據目前系外行星的觀測結果,太陽系仍然處于獨特的位置,比如我們缺少超級地球、軌道半徑非常小的熱木星,這兩種天體在太陽系之外非常普遍,而一旦有熱木星的恒星系統,很難發(fā)現內側軌道上的類地行星,因為它們都被熱木星吞并了。