彗星尘屑中的天崩地裂起笔:行星迁移改变格局
2013-8-22 21:05点阅:10516来源:新浪网小 中 大 繁体
大约38亿到40亿年前,地球遭遇了科学家们称为“晚期重度轰炸”的天文事件:来历不明的小行星和彗星纷落如雨,把大部分地面砸得面目全非。月球上也留下了累累陨坑。
图注:巨星的躁动地球遭遇的“晚期重度轰炸”可能是源于一次戏剧性的行星轨道紊乱,它使得海王星(画面前景)和天王星扰动了太阳系外围的彗星带,木星则扰动了小行星带。根据尼斯模型——因该假说诞生时所在的法国小镇而得名——木星、土星、天王星和海王星最初于太阳星云(充满岩质、冰质碎屑的圆盘形云团)中形成时离得很近。这四颗巨行星的强大引力将星云中的碎屑或吸收、或甩飞,同时也令自身的轨道缓慢偏移,直到抵达某个临界点。科学家久已知道,行星、彗星和环绕太阳的其他天体是在大约45亿年前,诞生于一个旋转的圆盘状气体尘埃团——太阳星云。但他们多年来一直以为,天体的形成位置多多少少与其今日的轨道有所重合。如此说来,在海王星外的极寒领域,可用于产生彗星的材料应该只有冰和以碳元素为主的松软尘埃。但“印缇”之中的深色颗粒含有异域矿物——坚硬的零碎岩石和金属,如钨、氮化钛——它们只有在新生太阳附近的空间中,1700摄氏度以上的高温下才会形成。一定是某种猛烈的过程将它们抛到了太阳系外层。 “我们看傻眼了。”唐纳德·布朗利说道。他是“星尘”团队的首脑、约斯韦亚克的上司。“我们从太阳系最冰冷的天体中发现了这些生成于最高温环境的物质,真是奇妙。看来太阳系曾把自己从里到外‘翻了个面儿’啊。”我们中的大多数人在年少的时候,都觉得太阳系是可靠而规规矩矩运作的。“那时我们以为有九大行星循着雷打不动的轨道,如钟表般运作,永远如此。”美国亚利桑那大学的雷努·马尔霍特拉说,“过去没有变过,将来也不会变。”这种看法可追溯至牛顿,而在后世天文馆的模型展品及“太阳系仪”等可爱仪器中得到具象体现。17世纪晚期,牛顿提出了以行星与太阳间的引力计算其轨道的方法;不久,钟表匠们便造出越趋精巧的太阳系仪,其中设置了铜制的行星,沿固定不变的路径绕日旋转。
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