據Smithsonian報道，說到太陽系早期，木星對地球可謂是呵護備至。在某種程度上，這顆氣態巨行星就像是地球的保護者，它的引力將衝向地球的危險碎片彈射出去。與此同時，木星也可能向太陽系內部拋出物質，讓富含氫的小行星和行星胚胎撞向其他類地行星。
現在，研究人員認為，木星和其他氣態巨行星在這個過程中可能還向岩石行星貢獻了另一種至關重要的東西——水。這些巨大的行星可能將來自太陽系外富含水的碎片拋落在岩石行星上。新的研究表明，這種液體（生命的關鍵成分）的傳遞可能並非偶然或運氣。相反，所有在外圍擁有氣態巨行星的系統，都應該可以讓富含水分的物質自動落在多岩石的內部行星上。
當這些氣態巨行星充分發育後，它們噴射的碎片可能是危險的。但在它們出生的關鍵階段，它們將富含氫的物質拋入地殼和地幔中，然後與氧結合變成水。法國波爾多大學天文學家肖恩·雷蒙德(Sean Raymond)說：“在形成的過程中，氣態巨行星把這大量行星胚胎散佈到各處，有些撞擊到類地行星上。”通過對早期太陽系中氣態巨行星的作用進行建模，雷蒙德發現，不同尺寸的氣態巨行星都不可避免地將富含水分的物質扔進太陽系內部系統。而當液態水落在表面上後，岩石行星可能會留住它們。
當然，正如我們在地球上所知道的，水是生命進化的關鍵因素。因此，當涉及到太陽系以外的狩獵世界時，能夠容納這種珍貴液體的岩石行星被認為是尋找外星生命的最佳狩獵場。自20世紀80年代以來，研究人員始終在努力確定水是如何到達地球的。如今，富含碳的小行星似乎成為首要的懷疑對象。
在年輕的太陽系中，碰撞頻繁發生，天體軌道經常相互交叉，早期的小行星很容易受到其他行星的近距離碰撞影響，這些行星的引力將它們拋向岩石行星。天體化學家康納爾·亞歷山大(Conel Alexander)說：“我認為這是一個非常有趣的故事，如果你試圖瞭解可居住的行星是如何誕生的，這是需要理解的最基本的東西。”
大約45億年前，因太陽形成而產生的氣體形成了行星。這種氣體存在了數百萬年，影響著行星的運動及其富含岩石的成分。上升的溫度意味著，作為水的組成元素的氫被困在太陽系較冷地區的冰中，遠離地球的範圍。看來我們的星球註定是一片乾旱貧瘠的荒原。那麼到底發生了什麼?
一個可笑的簡單概念
近年來，我們太陽系的模型顯示，這些氣態巨行星很可能經歷了“複雜的舞蹈”，然後才最終到達它們目前的位置。海王星和天王星可能比今天更接近太陽。最終，它們向外遷移，沿途不斷變換地點。這個過程被稱為“尼斯模型”(Nice model)，它認為在太陽系形成約6億年之後，後期曾發生猛烈撞擊，達到冰衝擊尖峰。
土星和木星可能經歷了更為痛苦的旅程，它們在進入太陽系內部的途中穿過年輕的小行星帶，然後掉頭向外返回。一路上，它們還把小行星撞向了地球。這被稱為“大頭針”（Grand Tack）模型，雷蒙德在2008年幫助制定了這個模型。大約在那個時候，雷蒙德第一次對木星如何影響太陽系早期的水輸送產生了興趣。但他的建模過程受到了一個小程序問題的阻礙，他似乎無法克服。直到近十年後，博士後安德烈·伊茲多羅(Andre Izidoro)幫助解決了這個問題。
雷蒙德沮喪地說:“伊茲多羅用了半個小時就發現了困擾我多年的問題。我真的很高興他找到了解決方案，這樣我們就可以繼續做這個項目了。”在新模型中，當氣態巨行星變得越來越大，消耗更多的物質時，它不斷增加的重力會使附近的胚胎行星變得不穩定。仍然存在的星雲氣體的阻力影響著碎片如何穿過太陽系，並將其中的部分送入太陽系內部。其中有些物質被困在小行星帶裡，被富含碳的小行星吸收，這些小行星上的水與地球非常相似。
雷蒙德說，最初，這些富含碳的小行星散佈在廣大區域中，其距離是地球和太陽距離的5到20倍。他說：“它一定覆蓋了整個太陽系。”但研究富含碳的小行星的亞歷山大懷疑，這個區域更小，大多數人猜測它們都是在木星軌道之外形成的。儘管如此，亞歷山大認為雷蒙德的模型很好地解釋了富含水的物質是如何被運送到地球上的，他稱這個假設是“完全合理的”。亞歷山大說:“這是將這些揮發物帶到地球形成區域的最好方法。”
這個模型留下了幾個懸而未決的問題，比如為什麼早期太陽系的質量如此之少。雷蒙德承認：“這是需要連接的關鍵部分。”不過，他說，這個模型有助於填補一些空白，包括為何地球上的水與外帶小行星上的水成分相似，而不是與內帶乾燥小行星上的水相匹配。
他說:“這是木星和土星成長的簡單結果。”
尋找富含水的世界
在雷蒙德的模型完成之前，研究人員認為這是系外行星不同尋常的舞蹈，它們將水送入內太陽系，並使地球遠離乾燥的未來。如果這是真的，那對其他星球來說將是個壞消息。因為這些氣態巨行星可能仍是壁花（局外人），從未遠離它們的起點。新模型表明，任何氣態巨行星都會由於它們的形成而向內噴射溼的物質。雖然類似木星大小的行星是最有效的，但雷蒙德發現任何尺寸的氣態巨行星都可能觸發類地行星增長。
這對在太陽系外尋找水狀行星的研究人員來說是個好消息。在我們自己的太陽系裡，這個模型顯示，來自太陽系外的冰以三波形式在地球上降落。第一次是在木星膨脹的時候，第二次是在土星形成期間觸發的，第三次可能發生在天王星和海王星向內遷移的時候，然後它們被另外兩顆行星阻擋並送回太陽系的外圍。
行星科學研究所研究員、專門研究早期太陽系行星形成和演化的大衛·奧布萊恩（David O’Brien）表示：“我認為最酷的事情是，它基本上意味著對於任何擁有巨大氣行星和類地行星的太陽系外系統來說，這些巨大行星將水送到類地行星上。這為可居住行星的研究提供了很多可能性。”
不幸的是，到目前為止，我們還沒有很多類似的系統可以與之相比。大多數已知的系外行星都與美國宇航局的開普勒計劃有關。奧布萊恩說，開普勒計劃對軌道小於地球的行星最為敏感，並且很難探測到太陽系外系統中的氣態巨行星。小型岩石行星的觀測也更具挑戰性，但這並不意味著它們不在那裡，只是意味著我們還沒有發現它們。
但如果存在這樣的系統，雷蒙德的研究表明，岩石行星應該富含我們所認為的生命液體。奧布萊恩說:“如果有類地行星和巨行星，這些巨行星可能給類地行星提供了許多水。”
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