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火星木星间的小碎片带,到底是没长出来的行星,还是炸碎的遗骸?

火星和木星之间,是那圈零散的小天体群,它们到底是怎么来的?是曾经有颗行星在这儿消失了,还是打一开始就没凑成一颗完整的行星

火星和木星之间,是那圈零散的小天体群,它们到底是怎么来的?是曾经有颗行星在这儿消失了,还是打一开始就没凑成一颗完整的行星?

早期科学家有过很直观的猜想:这会不会是一颗叫法厄同的古行星,在这儿炸碎后留下的残骸?爆炸留碎屑的逻辑,咱们日常里能联想到,比如烟花炸开后的细渣。随着观测技术和计算机模拟的进步,这个说法慢慢站不住脚,关键问题出在质量上。把这圈小天体群里所有碎屑加起来,总质量才是月球的3%左右,这么点物质,根本不够拼成一颗能叫行星的天体。现在主流科学界,基本不认可这个爆炸说了。

主流认可的未形成说,核心意思是这片区域的天体集合,是太阳系刚诞生时,没来得及凑成行星的建筑材料。46亿年前太阳系刚形成,慢慢聚集着的,是各个区域的物质,火星与木星之间也不例外,小颗粒慢慢吸积成小天体,眼看着要往行星的方向发展。偏偏旁边有个引力巨人,太阳系最大的行星木星。它的引力场格外强劲,直接打断了这片区域的聚团计划。

木星的引力作用主要靠两种方式搞破坏。轨道共振的影响下,这片区域的小天体,绕太阳公转的周期若和木星成简单的倍数关系,比如木星转1圈,它转2圈,会被木星周期性地拉扯。原本慢慢靠近、互相吸引的它们,会以很高的速度撞在一起,这种拉扯让小天体速度越来越快,不是越撞越大,越撞越碎。引力的清除效应下,这儿的不少物质,会被木星甩出太阳系,本来就不算多的建筑材料,少了一大截,凑成行星的希望更渺茫了。

现在这圈零散天体带,是不是小块物质密密麻麻遍布其中,航天器飞过去很危险?完全不用担心,这儿的物质分布特别稀疏,几百万公里,常常是两颗小天体之间的距离,航天器穿过去,基本不用怕撞上,就像在一片超大的草原上找几棵小草,碰面概率极低。

这圈天体带不是静止不变的,持续演化着。20%左右的小块物质会慢慢脱离轨道,往内太阳系跑,有些成了可能撞向地球的陨石,我们有时候在夜空中看到的黄道光,是这些尘埃反射太阳光形成的,剩下80%的物质,在一次次碰撞中变成更细的尘埃,原来我们看到的一些星空美景,源头可能在这儿。

这些小天体还有个特别的身份,太阳系的活化石。它们从太阳系诞生初期就存在,没怎么经历大的变化,身上保留着最原始的物质成分。科学家把它们抓回来研究,比如探测器带样本回地球,能从这些小块里,找到46亿年前太阳系刚形成的样子,搞清楚行星是怎么一步步长大的。

想明白火星与木星之间这些天体的起源,还挺有意思的,原来太阳系里不是所有地方,都能顺顺利利孕育出行星,一个强大的邻居,能改变一片区域的命运。