逐渐积累行星鹅卵石形成气体巨大的行星

时间：2021-06-21 11:52:05 来源：

这个艺术家的一个年轻明星系统的概念显示了煤气巨头，而燃气星云存在。西南研究所科学家使用计算机模拟来钉住木星和土星在我们自己的太阳系中发展。这些新的计算表明，气体巨头的核心可能通过逐渐积累行星鹅卵石群 - 直径大约一英尺的冰冷物体而形成。

在一个新出版的研究中，一支天文学家团队揭示了木星和土星可能形成的谜团。

这一发现改变了我们对所有行星如何形成的观点，在8月20日的自然问题上发表。

具有讽刺意味的是，太阳系中的最大行星可能首先形成。木星和土星，大多是氢气和氦气，可能在太阳星云分散之前积聚了它们的气体。年轻明星系统的观察表明，形成行星的气体磁盘通常只有1至1000万年的寿命，这意味着我们的太阳系中的气体巨头行星可能在此时间范围内形成。相比之下，地球可能花了至少3000万年来形成，并且可能已经只需100万年。那么木星和土星怎么样可以这么快？

最广泛接受的天然气巨型理论是所谓的核心增齿模型。在这一模型中，首先是冰和岩石形式的行星大小的核心。然后，流入星际气体和灰尘的流入将自身连接到不断增长的星球上。然而，这个模型有一个阿基尔脚跟;具体地，过程中的第一步。积累大气层需要固体核心，大约大约10倍的地球质量。然而，这些大物体类似于天王星和海王星，必须只在几百万年内形成。

在行星形成的标准模型中，岩石芯的成长为类似大小的物体通过称为增值的过程积累和同化。岩石包含其他岩石，营造山脉;然后山与其他山脉合并，导致城市大小的物体，等等。然而，这种模式无法生产足够大的行星核心，在短时间内，解释土星和木星。

“Swri行星科学家研究所科学家Hal Lvison博士博士说：”Swri行星科学董事会和涉文作者“的研究所科学家博士说，”时间座位问题一直粘在喉咙里。本文以“逐渐积累了鹅卵石的鹅卵石积累，”题为“王后研究科学家Katherine Kretke博士和Kingston，安大略省金斯敦王后大学教授凯瑟琳克雷克博士和马丁邓肯博士共同撰写。

“这不清楚像木星和土星这样的物体是如何存在的，”延续的举行。该团队的新计算表明，如果逐渐积累一群行星鹅卵石 - 直径大约一英尺的人口，则木星和土星的核心可以在1000万年的时间范围内形成。最近的研究表明，气体可以在增加增生效率方面发挥至关重要的作用。因此，进入轨道的鹅卵石可以螺旋到原生体上并同化，由气体逆风辅助。

在他们的文章中，大卵石，Kretke和Duncan表示，只要鹅卵石足够缓慢地形成的鹅卵石足够地形成了长时间的行星，鹅卵石增压就会产生太阳系的观察到的结构。

“如果鹅卵石形式太快，鹅卵石增量会导致数百个冰冷的地球，”Kretke说。“越来越多的核心需要一些时间来将他们的竞争对手从鹅卵石上扔掉，有效地挨饿。这就是为什么只形成了几个天然气巨头。“

“据我所知，这是重现外太阳系统结构的第一个模型，有两个天然气巨头，两个冰巨人（天王星和海王星）和原始的Kuiper皮带，”Levison说。

“在没有成功的情况下，经过多年进行标准模型的计算机模拟，找到一个如此成功的新模型是一种缓解，”邓肯加了。

Levison是通过国家科学基金会天文学和天体物理学研究资助的研究的主要调查员。

出版物：Harold F. Levison等，“通过鹅卵石的逐渐积累来源于鹅卵石，”2015年8月20日（2015年8月20日）; DOI：10.1038 / Nature14675

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