太阳系|科学家坦言:太阳系确实非常特殊,与其它的恒星系统大不相同
在几百年前 , 人们都相信地球就是宇宙的中心 , 天上的日月星辰都围绕着地球运转 , 后来人们又认为太阳是宇宙的中心 , 而现在的我们都知道 , 太阳只不过是银河系里数千亿颗恒星中的一员 , 与银河系相比 , 我们的地球充其量只能算是一粒尘埃 , 而银河系在整个可观测宇宙中的地位也好不到哪里去 。
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【太阳系|科学家坦言:太阳系确实非常特殊,与其它的恒星系统大不相同】这样的事实无疑对人类的优越感造成了很大的打击 , 但也让我们意识到 , 在如此浩瀚的宇宙中 , 每一颗恒星都应该有自己的行星 , 也就是说 , 从理论上来讲 , 宇宙中一定存在着很多由恒星和行星构成的恒星系统 。
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由于行星不会发光 , 并且比恒星要小得多 , 因此在过去的很长一段时间里 , 我们都没有发现太阳系以外的行星 。 直到1995年 , 天文学家米歇尔.麦耶(Michel Mayor)和迪迪埃.奎洛兹(Didier Queloz)才发现了首颗系外行星——“51 Pegasi b” , 从而证实了上述的推测 , 这两位科学家也因此而获得到2019年的诺贝尔物理学奖 。
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自此以后 , 科学家们又陆续发现了更多的系外行星 , 时至今日 , 我们已经发现超过了4000颗系外行星 , 它们各自围绕在自己的主恒星周围 , 组成了一个又一个的恒星系统 。 那么问题就来了 , 在这么多的恒星系统里面 , 我们的太阳系算不算特殊呢?对此科学家坦言:太阳系确实非常特殊 , 与其它的恒星系统大不相同 , 下面我们就来一起了解一下 。
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首先就是太阳系中的行星分布情况 , 科学家发现 , 目前发现的绝大多数恒星系统都遵循一个规律 , 即分布在恒星周围的行星都具有规则的轨道间距 , 并且相邻的行星之间的大小也差别不大 。 蒙特利尔大学的物理学家劳伦.韦斯(Lauren Weiss)曾经将这种现象描述为:“这些系外行星就像是豌豆夹里的豌豆一样” 。
反观太阳系就显得比较特殊 , 它并没有遵循这个规律 , 太阳系中的八大行星不但大小差异很大 , 而且行星之间的轨道间距也是大相径庭 。
第二个就是太阳系里缺少超级地球 , 简而言之 , 所谓的超级地球就是指质量和体积都比地球大很多的岩石行星 , 在其它的恒星系统里 , 超级地球可以说是比比皆是 , 但我们都知道 , 在太阳系里地球就是最大的岩石行星了 。
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除此之外 , 太阳系还有一个特殊之处 , 那就是在太阳系里的行星与主恒星之间的平均距离太大了 , 为了说明这个问题 , 我们不妨以一个迄今为止科学家发现的最像太阳系的恒星系统——“开普勒-90”(Kepler-90)来举例 。
和太阳系一样 , “开普勒-90”也拥有八大行星 , 并且其主恒星是和太阳相差无几的黄矮星(质量和体积分别为太阳的1.13倍和1.2倍) , 我们来看一下这个恒星系统与太阳系的对比 。
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(注:左边的是“开普勒-90” , 右边的是太阳系)
可以看到 , 与太阳系比起来 , “开普勒-90”的八大行星明显更加靠近主恒星 , 其最外面的行星轨道才刚刚达到太阳系中地球轨道的位置 。 需要指出的是 , “开普勒-90”的这种行星轨道非常普遍 , 在已知的数百个恒星系统里的行星几乎都是按照这个规律在运行 。
总而言之 , 现有的观测数据显示 , 太阳系确实非常特殊 , 那么到底是什么原因造成了太阳系与其它的恒星系统大不相同呢?
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对于这种现象 , 有科学家提出了“大迁徙假说”(Grand Tack) , 即在太阳诞生之初 , 木星曾经在太阳引力的作用下向太阳系内侧迁徙 , 在运行到现在的火星的位置时(注:那个时候还没有火星) , 它与土星产生了轨道共振 , 然后又与土星一起向太阳系外侧运动 , 最终这两颗巨行星回到了现在的轨道上 。
该观点认为 , 正是因为木星和土星的这种运动扰乱太阳系的早期结构 , 所以今天的太阳系才会显得如此“与众不同” 。 值得一提的是 , 由于“大迁徙假说”有不少的证据支持 , 因此这种观点得到了大多数科学家的认同 。
好了 , 今天我们就先讲到这里 , 欢迎大家关注我们 , 我们下次再见`
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