太阳曾经像土星一样有光环

由Yasemin Saplakoglu发表3天前

那些尘埃环可能阻止了地球成长为“超级地球”。

这张由阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列捕获的假彩色图像显示了一颗名为 HD163296（不是太阳）的年轻恒星周围的环。 （图片来源：Andrea Isella/莱斯大学）

根据一项新的研究，在地球和我们太阳系中的其他行星存在之前，太阳可能已经被类似于土星的巨大尘埃环所包围。

根据美国宇航局的说法，这些尘埃环可能阻止了地球成长为“超级地球”——一种大约是地球两倍大小、质量高达 10 倍的行星。天文学家已经发现超级地球围绕着我们银河系中约 30% 的类太阳恒星运行。

在许多其他太阳系中出现的超级地球给天文学家留下了一些悬而未决的问题：即“如果超级地球非常普遍，为什么我们在太阳系中没有一个？” 德克萨斯州休斯顿莱斯大学的天体物理学家安德烈·伊齐多罗在一份声明中说。为了找出答案，伊齐多罗和他的同事们创建了一个太阳系形成的计算机模拟模型，该模型是从被称为太阳星云的尘埃和气体坍塌云的灰烬中出现的。

他们的模拟表明，压力“颠簸”或气体和尘埃的高压区域会围绕着婴儿太阳。当粒子在强大的引力作用下向太阳移动、加热并释放大量汽化气体时，可能会产生这些高压区域。

模拟表明，可能存在三个不同的区域，固体颗粒蒸发成气体，称为“升华线”。在离太阳最近的线上，或最热的区域，固态硅酸盐变成了气体；在中间线，冰会加热到足以变成气体；在最远的地方，一氧化碳变成了气体。

模拟显示，像灰尘这样的固体颗粒会撞到这些“凸起”中并开始积累。“压力冲击的影响是它收集尘埃颗粒，这就是我们看到环的原因，”共同作者，莱斯大学物理学和天文学副教授安德里亚伊塞拉在声明中说。如果这些压力颠簸不存在，太阳会很快吞噬掉这些粒子，不会留下任何种子供行星生长。“人们需要一些东西来阻止它们，以便让它们有时间成长为行星，”伊塞拉说。

（图片来源：图片由 Rajdeep Dasgupta 提供）

随着年龄的增长，太阳周围的气体和尘埃冷却下来，升华线逐渐靠近太阳。这个过程使尘埃积聚成小行星或小行星大小的行星种子，然后它们可以聚集在一起形成行星。“我们的模型显示压力颠簸可以集中灰尘，而移动的压力颠簸可以充当小行星工厂，”伊齐多罗说。

伊齐多罗在声明中说，压力波动调节了有多少物质可用于形成内太阳系中的行星。

根据模拟，离太阳最近的环形成了太阳系内部的行星——水星、金星、地球和火星。中环最终将成为外太阳系的行星，而最外环则形成了位于海王星轨道以外的柯伊伯带中的彗星、小行星和其他小天体。

更重要的是，研究人员发现，如果他们模拟中环的延迟形成，太阳系中可能已经形成了超级地球。“当在这些情况下形成压力冲击时，大量的物质已经侵入了内部系统，可以用来制造超级地球，”伊齐多罗说。“因此，这个中压隆起形成的时间可能是太阳系的一个关键方面。”