基于行星是通過宇宙塵埃的吸積形成的理論證據,研究人員認為同樣的過程可能發生在宇宙的其他地

文章作者:管理一號 | 2020-03-01
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我們的星球的前身——原始地球(the proto-Earth),從無到有,整個形成過程只花了500萬年的時間。這是丹麥哥本哈根大學地球研究所恒星與行星形成中心(Star Plan)的一項新研究提出的新理論。

丹麥科學家:如果把46億年縮短為24小時,那么地球誕生只需1分鐘

Star Plan的研究人員解說說,在天文尺度上,500萬年的時刻是非常短的。假如你將太陽系46億年的存在時刻縮短為24小時,那么按照相同的比例,原始地球形成的時刻大約相當于一分鐘。

此前,很多傳統的理論認為,原始地球是由各種各樣的小行星隕石隨機磕碰后結合在一起,逐步構成的。這個過程相對較長,長達數千萬年,如果把46億年縮短為24小時,那么這個傳統理論的構成時間相當于24小時中的5到15分鐘。

丹麥科學家:如果把46億年縮短為24小時,那么地球誕生只需1分鐘

丹麥哥本哈根大學的科學家的新理論認為,原始地球的構成并不是源自很多的小行星和隕石磕碰,而是源自宇宙塵土吸積。這項研究的首要負責人,馬丁·席勒副教授(Associate Professor Martin Schiller)解釋:“咱們的理論基本上是從塵土開端的。毫米級的物體聚集在一起,使原始地球的構成一步到位。這一代替理論不僅對咱們對太陽系的研究有意義。在評估銀河系中的其他行星的構成過程也很有意義。”

丹麥科學家:如果把46億年縮短為24小時,那么地球誕生只需1分鐘

這一新發現的關鍵在于迄今為止科學公布的最準確的鐵同位素測量結果。通過研究太空中不同隕石中金屬元素的同位素混合物,研究人員只發現了一種成分與地球類似的隕石物質:即所謂的CI球粒隕石。研究人員將這種易碎隕石中的塵埃描繪為咱們與太陽系本身的大部分成分最為類似的物質。正是這樣的塵埃與氣體結合,通過一個繞恒星的吸積盤,呈漏斗狀輸送到正在成長的太陽系上。

這個過程持續了大約500萬年,我們的行星正是由這個圓盤中的物質構成的。現在,研究人員估量,原始地球的鐵心也在這一時期現已構成。

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其他的隕石,例如來自火星的隕石,告知咱們,在一開始,導致原始地球構成的物質的鐵同位素組成是不同的。Star Plan的研究人員解說說,造成這一成果的,最有可能是由于靠近年青太陽的塵土的熱處理。在太陽系最初的幾十萬年里,它滿足冷,使得未經處理的CI塵土從太陽系更遠的當地進入原始地球的吸積區。

“這增加了在地幔中的鐵的成分,這只有在先前的大部分鐵現已被移入地核的情況下才有可能。這就是為什么中心構成必須發生在前期,”馬丁·席勒解釋說:“假如地球的構成是一個隨機的過程,你只是把天體砸在一同,你將永遠無法將得到地球內部單一的鐵成分。你會得到所有東西的混合。”

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根據行星是通過世界塵埃的吸積構成的理論證據,研究人員以為同樣的進程或許發生在世界的其他地方。這意味著其他行星的構成速度或許比之前以為的要快得多。

這一假設得到了天文學家自90年代中期以來在其他太陽系中發現的數千顆系外行星的證實,另一位研究人員馬丁·比扎羅教授(Professor Martin Bizzarro)解釋道:“現在咱們知道,行星的構成無處不在。咱們有通用的機制來模仿運作和制作行星體系。當咱們了解太陽系中的這些機制時,咱們或許會對銀河系中的其他行星體系做出相似的推論。包含水在哪一點和多久被吸積,”他說。

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比扎羅教授彌補道:“如果早期行星吸積的理論真的是正確的,那么水很可能僅僅地球這樣一個行星構成的副產品。那么在銀河系中的其他行星中的水的構成沒咱們想象的那么難,這也就意味著在地球之外找到生命的可能性會更大。”

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