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科学家们提出了一个关于岩石行星形成的单一理论

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科学家们开发了一种关于岩石行星形成的新理论,可以解释所谓的“超级地球”的起源。 这是类 系外行星,它们的质量是地球的几倍,是银河系中最常见的行星类型。 这也解释了为什么同一个行星系统中的“超级地球”往往看起来大小惊人地相似,就好像每个系统只能产生一种类型的行星一样。

“我们的观察 系外行星 在过去十年中增加了,很明显行星形成的标准理论需要修改。 我们需要一种理论,可以同时解释太阳系中类地行星的形成,以及类似超级地球系统的起源,其中许多超级地球的成分都是岩石,”科学家们说。

岩石行星的形成

行星系统开始它们的生命周期时,会在几百万年左右的时间里形成巨大的气体和尘埃盘。 大部分气体被吸积到系统中心的恒星中,而固体物质则慢慢聚结成小行星、彗星、行星和卫星。

太阳系中有两种类型的行星:较小的岩石行星,距离地球较近。 太阳,以及离太阳较远的富含水和氢的气态巨行星。 此前,这种分离让科学家们可以假设太阳系中行星的形成发生在两个不同的环中 原行星盘:内层是小岩石行星形成的地方,外层是更大质量的冰行星形成的地方。

超级地球的质量比地球大。 其中一些甚至有氢大气层,使它们几乎成为气态巨行星。 此外,它们经常被发现在靠近恒星的轨道上,这表明它们是从更远的地方迁移到当前位置的。 科学家们建立了一个模型,“可以解释超级地球的质量和轨道,但预测它们富含水。 然而,最近的观察表明,大多数超级地球都是岩石的,就像地球一样,即使被氢气包围。 所以模型与现实不符。

科学家们研究了这些系外行星,并有了一个不同寻常的发现——尽管超级地球种类繁多,但同一个行星系统中的所有超级地球在轨道距离、大小、质量和其他关键特征上往往相似。 “本质上,你有一个行星工厂,它只知道如何制造质量相同的行星,”研究人员说。

科学家们提出了一个关于岩石行星形成的单一理论

那么,是什么单一过程产生了我们太阳系中的岩石行星,以及岩石超级地球的同质系统呢? 答案或许在于四大卫星的形成理论 木星 (Io、Europa、Ganymede 和 Callisto)。 科学家们认为,当宇宙尘埃颗粒在一定尺寸范围内时,将它们拉向木星的力与携带它们在外层气流中的力相互抵消。 这种力的平衡形成了一个材料环,为随后形成卫星奠定了坚实的基础。 该理论进一步表明,尸体会在环中生长,直到它们大到足以逃脱,然后停止生长。

因此,科学家们假设围绕恒星形成行星的机制在很大程度上是相同的。 在行星的情况下,大量的硬质岩石物质出现在圆盘的窄带中,颗粒在此处凝结形成坚硬的岩石卵石。 新理论将该带确定为“行星工厂”的可能位置,最终可能会产生多个相同大小的岩石行星,并得到计算机模拟的支持。

新理论可以从单一角度解释不同类型的行星系统。 如果岩石环包含大量质量,行星就会生长,直到它们从环中迁移出来,从而形成一个类似超级地球的系统。 如果环包含的质量很少,那么就会形成一个与我们太阳系的类地行星更相似的系统。

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