天王星与海王星太阳系的冰巨人是地球的守护者
发布时间：2022-05-10 08:30:23 所属栏目：动态 来源：互联网
导读：天王星与海王星是太阳系内最远的行星，距离太阳大约有20亿到30亿英里远。它们是太阳系外围的哨兵。 大多数人对于这两颗冰巨行星关注度很少，甚至认为它们与我们毫无关联。它们的知名度甚至还不如它们的小弟弟那颗自带爱心的矮行星冥王星。 为什么科学家们会
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天王星与海王星是太阳系内最远的行星，距离太阳大约有20亿到30亿英里远。它们是太阳系外围的哨兵。 大多数人对于这两颗冰巨行星关注度很少，甚至认为它们与我们毫无关联。它们的知名度甚至还不如它们的小弟弟——那颗自带“爱心”的矮行星“冥王星”。 为什么科学家们会有这样的疑问，让我们回到45亿年前……太阳系的诞生的时候。 一开始，太阳由一个由气体和尘埃组成的圆盘点燃。于此同时，第一批行星的岩石内核开始成长，它们在绕太阳公转的过程中与圆盘上的碎片相撞。 太阳系刚形成时的想像图 但内行星有大小限制，要成长为一个巨大的行星，就需要气体，来自初生太阳的热量将这些较轻的气体分子喷发到天文学家称之为雪线的范围之外。 这里的温度足以让氢和氦等气体分子稳定下来。木星和土星最先成形，吞噬着丰富的气体，迅速成为气态巨行星。 但是海王星和天王星不一样，木星和土星的氢和氦含量约为90%，而海王星和天王星的氢和氦含量更接近20%。 天王星形成过程想像图 也许它们比木星和土星要小，但这些重冰意味着它们的密度会增大。作为太阳系的冰巨人行星，天王星和海王星似乎太大了。 要知道在新生恒星周围由气体和冰组成的圆盘不会永远存在下去。而且太阳系深处的物质分布得很薄。当它们在太阳系深处运行时，两个天体相互碰撞和吸积的时间就会变慢。 因为太阳外围的公转周期要长得多，这需要非常非常长的时间。海王星和天王星围绕太阳运转的速度非常慢，以至于无法与足够多的冰物质发生碰撞，从而形成我们今天看到的巨行星。 所以当科学家们在这个非常遥远的轨道上观察海王星时，太阳系这个轨道应该没有足够的时间来建造一个像海王星这样的行星。 很长一段时间，科学家们都被这个谜题所困扰。随着科学技术的发展，当人类终于可以探索系外行星时，这个谜团才得以解开。 【天王星与海王星互换了位置】 当科学家们探索系外行星时，发现像海王星质量的行星在其他恒星周围非常常见，但它们都不在我们发现海王星的地方。 事实上，在其他恒星周围发现的情况是，海王星质量的行星，它们非常普遍，但却非常接近恒星，很多都是非常接近于我们太阳系内水星的轨道。 在我们的太阳系中，海王星和天王星离太阳远得不可思议。然而在其他恒星系中，冰巨行星离它们的恒星近得不可思议。 那么发生了什么？ 读者如果看过笔者往期的科普文章，就会知道，太阳系内的行星看似非常稳定地运行在自己的轨道上，而事实上，事物处于一种微妙的平衡中，在太阳系的生命周期内，行星的轨道经常是会发生变化的。它们不会在一个地方形成并永远停留在那里。 也就是说，我们现在看到行星的地方，很有可能不是它们最初形成的地方。 那么，是什么有足够的力量来移动像海王星这样的巨大行星呢？ 一个更大的行星……木星。 可以说，讲到太阳系时，木星这个“恶霸”是绕不过去的坎。它是行星中的老大，它的一举一动都牵动着太阳系内的其他事物。 行星有一种运动的方式，是通过相互作用的引力。所以它们能感受到彼此的引力，引力可以拖拽，也可以拉动，这种效应会导致行星在它们的行星系统中缓慢迁移。 在太阳系形成初期，巨行星之间的距离要近得多，两颗行星离得越近，他们之间的这种影响力就越大。 最重要的是，它们的轨道排列顺序可能与我们今天看到的并不同。 当时的排列顺序是：木星、土星、海王星和天王星。 那么是什么导致海王星和天王星交换了位置呢？ 答案在于木星和土星。这两颗最大的巨行星上演了一场引力之舞。它们之间总是有这种相互作用。 经过数百万年，一种节奏慢慢形成这些巨行星相互推拉，并进入更椭圆的轨道。 当这种引力之舞达到高潮后，拉伸轨道变得不稳定，巨人们偏离了航向。 当土星和木星远离太阳时，它们就把海王星抛到天王星的外面。当海王星穿越太阳系时，它会把碎片推到它前面。 这些都是行星形成时剩下的冰碎片，海王星会把这些尸体推出去。这就柯伊伯带的成因。 【“冰巨人”保护了我们】 大约40亿年前，年轻的地球受到太阳系“恶霸”木星的威胁，木星位于多岩石的内行星和巨大的外行星之间。木星主宰着整个太阳系。 当木星和土星锁定它们的引力之舞时，它们向外迁移，开始远离太阳。木星巨大的引力会把地球和金星一起拉过来。地球和金星的轨道应该会相互拉伸和重叠。这将是一场即将发生的碰撞…… 庆幸的是……它没有发生。所以我们在地球上可以谈论这个事实。 那么是什么东西保护了我们呢？科学家们认为，在木星有机会把地球和金星拉到碰撞轨道之前，有什么东西把木星拉到了不同的轨道上。 但是什么导致了木星的迁移有如此大的飞跃呢？此时，在这个故事中冰巨人出场了。让木星在迁移过程中有一个大的跳跃并不容易。 科学家们通过计算模拟程序再现了这种跳跃。让木星将海王星大小的物体完全从太阳系中喷出。 木星有很大的引力，如果你离它太近，在向木星坠落的过程中你就会被加速，就有可能会这样把一颗行星完全甩出太阳系。 但是即便是对木星来说，海王星那么大的行星还是很重的，把它弹射出太阳系就会给木星一个反作用力。木星就会被位到新的轨道上，地球得救了。 但我们知道，海王星以及天王星还在太阳系内运行，它们都没有被甩出太阳系。那么究竟是哪个冰巨人为我们牺牲了自己？ 如果用计算机模似器来预测行星的行为，就会发现，如果只有木星、土星、天王星和海王星，是不可能在不喷射天王星或海王星的情况下来拯救地球的。 但它们都在那里，所以科学家们知道这是不对的，然而，如果再加上第三颗冰巨星，那一切就都能顺利进行了。我们的地球真的得救了。 所以，在太阳系内，很有可能一开始就有三颗冰巨星，其中一个离木星太近了。我们的太阳系“恶霸”把这个受害者扔出了太阳系。而木星也被这个冰巨行星的引力推入新的轨道。最终地球摆脱了木星致命的引力，太阳系变成了我们今天所看到的安全有序的地方。 所以，作为地球上的人类，我们应该感谢这颗不知名的冰巨星，虽然它现在已经不存在了。 （编辑：东莞站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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