科学家们终于对太阳系的落基山脉范围进行了缩放

在今天发表在《自然天文学》上的一项研究中,来自美国和日本的研究人员揭示了我们宇宙邻居“大鸿沟”的可能起源。这种众所周知的分裂可能是在太阳刚形成之后就将太阳系分开了。

这种现象有点像洛矶山脉如何将北美分为东西方。一方面是“地球”行星,例如地球和火星。与更远的“木星”(如木星和土星)相比,它们由根本不同类型的材料组成。

“问题是:您如何创建这种组成二分法?”日本东京工业大学地球生命科学研究所(ELSI)的研究员拉蒙·布拉瑟(Ramon Brasser)说。“如何确保来自内外太阳系的物质从其历史的早期就不会混合?”

布拉瑟(Brasser)和合著者斯蒂芬·莫伊西斯(Stephen Mojzsis)是美国加州大学博尔德分校地质科学系教授,认为他们有答案,这也许可以为人类如何起源于地球提供新的思路。

太阳盘可提供重要线索

这两个人暗示,早期的太阳系被环状结构划分为至少两个区域,环状结构围绕着年轻的太阳形成了一个圆盘。该盘可能对行星和小行星的演变,甚至对地球的生命史都具有重大意义。

Mojzsis说:“这种成分差异的最可能解释是它是由这种气体和尘埃盘的固有结构产生的。”

Mojzsis指出,“大鸿沟”是他和Brasser创造的一个名词,今天看起来并不多。它位于木星附近,是一个相对空的空间,正好超出天文学家所说的小行星带。

但是您仍然可以在整个太阳系中检测到它的存在。从那条线向阳移动,大多数行星和小行星倾向于携带相对较少的有机分子。然而,朝木星及其他方向走去,却出现了另一幅图景:太阳系遥远的那部分几乎所有东西都是由富含碳的材料组成的。

Mojzsis说,这种二分法“在第一次被发现时确实令人惊讶”。

许多科学家认为木星是造成这种意外的原因。人们认为,行星如此巨大,以至于它可能充当了引力屏障,从而阻止了来自外部太阳系的卵石和尘埃向太阳旋转。

但是Mojzsis和Brasser并没有被说服。科学家使用了一系列计算机模拟来探索木星在不断发展的太阳系中的作用。他们发现,尽管木星很大,但在形成初期可能还不够大,无法完全阻止岩石物质流向太阳移动。

布拉瑟说:“我们把头撞在墙上。”“如果木星不是负责创造和维持这种二分法的代理人,那还会是什么?”

显而易见的解决方案

多年以来,在智利经营一个名为Atacama大毫米/亚毫米阵列(ALMA)的天文台的科学家注意到,遥远恒星周围出现了不寻常的现象:年轻的恒星系统通常被气体和尘埃盘包围,在红外光下,它们看起来有点像虎眼。

Brasser和Mojzsis认为,如果数十亿年前在我们自己的太阳系中存在类似的环,那么从理论上讲,这可能是造成大鸿沟的原因。

这是因为这样的环会产生高压和低压气体和灰尘的交替带。这些波段反过来可能会将太阳系最早的构造块拉入几个不同的水槽中-一个会引起木星和土星,另一个会引起地球和火星。

莫吉西斯说,在山区,“大鸿沟导致水以一种或另一种方式流失”。“这类似于这个压力颠簸将如何分裂物质”在太阳系中。

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