研究人员发现,早期太阳系内部和外部区域之间存在着空隙

   2023-06-05 https://www.dalvwang.com/爱发布1070
核心提示:在太阳系早期,一个由尘埃和气体组成的“原行星盘”围绕太阳旋转,最终合并成我们今天所知道的行星。mop cg麻省理工学院和其他地

在太阳系早期,一个由尘埃和气体组成的“原行星盘”围绕太阳旋转,最终合并成我们今天所知道的行星。

mop cg

麻省理工学院和其他地方的科学家对古代陨石的一项新分析表明,大约45.67亿年前,在这个圆盘中存在着一个神秘的缺口,就在今天小行星带所在的位置附近。

该小组的研究结果发表在今天的《科学进展》杂志上,为这一差距提供了直接证据。

麻省理工学院地球、大气和行星科学系(EAPS)行星科学教授Benjamin Weiss说:“在过去的十年中,观察表明,在其他年轻恒星周围的圆盘中,空洞、间隙和环是常见的。”“这些是气体和尘埃转化为年轻的太阳和行星的物理过程的重要但鲜为人知的特征。”

同样地,在我们自己的太阳系中造成这样一个缺口的原因仍然是一个谜。有一种可能是木星的影响。随着这颗巨型气体形成,它巨大的引力可能将气体和尘埃推向外围,在发展中的圆盘上留下一个缺口。

另一种解释可能与圆盘表面出现的风有关。早期的行星系统受强磁场控制。当这些磁场与由气体和尘埃组成的旋转圆盘相互作用时,它们可以产生足够强大的风,将物质吹出,在圆盘上留下一个缺口。

不管它的起源如何,早期太阳系的一个缺口很可能是一个宇宙边界,使它两边的物质无法相互作用。这种物理分离可能塑造了太阳系行星的组成。例如,在裂口的内侧,气体和尘埃合并成类地行星,包括地球和火星,而气体和尘埃则转移到裂口较远的一侧,形成于更寒冷的地区,如木星和它的邻近气体巨行星。

该研究的主要作者、EAPS研究生Cauê Borlina说:“要跨越招远棋牌这一差距相当困难,而且一颗行星需要大量的外部扭矩和动量。”“所以,这提供了证据,表明我们行星的形成局限于早期太阳系的特定区域。”

Weiss和Borlina的合著者包括麻省理工学院的Eduardo Lima、Nilanjan Chatterjee、Elias Mansbach、牛津大学的James Bryson和清华大学的白雪宁。

太空中的裂缝

在过去的十年里,科学家们观察到来到地球的陨石的组成有一种奇怪的分裂。这些太空岩石最初形成于太阳系形成的不同时间和地点。那些已被分析的同位素表现出两种同位素组合中的一种。很少有人发现陨石同时表现出这两种特征——这是一个被称为“同位素二分法”的难题。

科学家们提出,这种二分法可能是早期太阳系圆盘上出现空白的结果,但这种空白尚未被直接证实。

韦斯的研究小组通过分析陨石来寻找古代磁场的迹象。当一个年轻的行星系统形成的时候,它会带着一个磁场,磁场的强度和方向会随着圆盘内部不同的演变过程而变化。当古老的尘埃聚集成被称为球粒的颗粒时,球粒内的电子与它们形成时的磁场保持一致。

球粒可以比人类头发的直径还小,今天在陨石中也能找到。韦斯的小组专门测量球粒,以确定它们最初形成时的古老磁场。

在之前的工作中,该小组分析了来自两组陨石中的一组的样本,即所谓的非碳质陨石。这些岩石被认为起源于一个“水库”8月30日新闻联播主要内容摘抄,或早期太阳系的一个区域,相对靠近太阳。韦斯的研究小组之前在这个接近区域的样本中发现了古老的磁场。

一个陨石不匹配

在他们的新研究中,研究人员想知道第二种同位素的磁场是否相同,即“碳质”陨石组,从它们的同位素组成来看,它们被认为起源于太阳系更遥远的地方。

他们分析了在南极洲发现的两颗碳质陨石的球粒,每颗直径约100微米。利用韦斯实验室的超导量子干涉装置(SQUID),即一种高精度显微镜,研究小组确定了每个陨石球粒最初的、古老的磁场。

令人惊讶的是,他们发现它们的磁场强度比他们之前测量的更近的非碳质陨石更强。当年轻的行星系统正在形成时,科学家们预计磁场的强度会随着离太阳的距离而衰减。

相比之下,Borlina和他的同事发现,较远的陨石球粒有一个更强的磁场,大约100微特斯拉,而较近的陨石球粒有50微特斯拉的磁场。作为参考,今天地球的磁场大约是50微特斯拉。

行星系统的磁场是衡量其吸积速率的指标,也就是说,随着时间的推移,行星系统可以吸收到其中心的气体和尘埃的数量。根据碳质球粒的磁场,太阳系的外部区域一定比内部区域吸积了更多的质量。

利用模型来模拟各种情况,该团队得出结论,对吸积率不匹配的最可能的解释是内外区域之间存在差距,这可能减少了从外部区域流向太阳的气体和尘埃的数量。

Borlina说:“在原行星系统中,间隙很常见,我们现在发现,我们的太阳系中也有一个间隙。”“这为我们在陨石中看到的这种奇怪的二分法提供了答案,并提供了空隙影响行星组成的证据。”

这项研究得到了NASA和美国国家科学基金会的部分支持。

 
反对 0举报 0 收藏 0 打赏 0评论 0
 
更多>同类律法百科
推荐图文
推荐律法百科
点击排行
网站首页  |  发布信息  |  关于我们  |  联系方式  |  使用协议  |  版权隐私  |  网站地图  |  陕ICP备17001588号-18
本站信息均来自互联网,以学习交流为目的,整合法律法规、互联网相关知识,不拥有所有权,不承担相关法律责任
如有侵权,请联系我们,并提交问题、链接及权属信息,本站将立刻删除