新研究揭示木星在太陽系的奇妙旅程


新研究揭示木星在太陽系的奇妙旅程

一項新模擬指出,木星形成時與太陽的距離是現在的4倍。圖片來源:美國《每日科學》網站

科技日報記者 劉霞

據美國《每日科學》網站近日報道,瑞典研究人員使用先進的計算機模擬技術,揭示了木星在太陽系內的奇妙旅程:木星形成時與太陽間的距離為現在的4倍,在大約70萬年間,木星遷徙到現有的軌道。

研究主要作者、隆德大學的天文學西蒙娜·皮爾尼說:“大約45億年前,木星剛剛形成。這是我們第一次證明木星形成時離太陽很遠,然後遷移到現在的軌道。我們在繞著木星周圍的軌道運行的特洛伊小行星(Trojan asteroids)上發現了木星遷移的證據。”

這些特洛伊小行星分成兩組,每一組都包含有成千上萬顆小行星,它們與太陽的距離等於木星與太陽的距離,但它們分別位於木星的前方和後方,且位於木星前方的特洛伊小行星的數量比位於其後的多約50%,正是這種不對稱性成為研究人員理解木星遷移的關鍵。隆德大學天文學教授安德斯·約翰森說:“在太陽系中,不對稱性一直是個謎。”

研究人員通過大量的計算機模擬得出,只有當木星形成時與太陽間的距離為現在的4倍,並隨後遷移到其當前位置,目前的不對稱性才會發生。在木星走向太陽的旅途中,木星自身的引力將更多特洛伊小行星吸引到前方而非後方。

計算還表明,木星的遷移持續了約70萬年,遷移與木星周圍氣體的引力有關。

模擬結果表明,當木星是一顆沒有氣體大氣層的年輕行星時,特洛伊小行星被吸引進來,這意味著這些小行星與木星內核擁有相似的構造成份。2021年,美國國家航空航天局的太空探測器“露西”(Lucy)將被髮射到木星的六顆特洛伊小行星附近。約翰森說:“我們可以通過研究特洛伊小行星來了解木星的內核和形成情況。”

研究作者還提出,氣態巨行星土星和冰巨人天王星、海王星或許也採用了同樣的遷徙方式。


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