科学|漫游的太空岩石正在改变我们对太阳系诞生的认识( 二 )
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班尼斯特说 ， 行星种子的概念甚至可以解释为什么没有人在银河系最早的恒星周围发现极其古老的行星 。 “也许在银河系的早期历史上 ， 我们没有足够的种子 ， ”她说 。 “也许(这些行星)形成得更慢 ， 而且可能效率更低 。 ”然而 ， 如果这些类似于奥陌陌的岩石能够解释为什么在遥远的过去行星如此稀少 ， 以及为什么今天行星的形成如此之快 ， 那么就提出了一个新的问题 ， 最初的种子是从哪里来的？宇宙碰撞
气体和尘埃以巨大的轨道围绕年轻的恒星旋转 ， 这些圆盘被湍流搅动 ， 并充满漩涡 。 不知何故 ， 这些圆盘中的尘埃颗粒结合起来形成毫米大小的岩石颗粒 ， 称为球粒 。 它们是太阳系中最常见的太空岩石陨石粒的主要成分 。
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由于球粒陨石是常见的 ， 所以在行星形成时 ， 球粒一定是一种常见的成分 。 它们是最早的固体 ， 它们帮助确定太阳系及其基本构件 。 研究人员对球粒如何聚集在一起形成更大的球粒有一些想法 。 但是 ， 即使有今天最好的计算机模拟和对其他行星系统的最精细的观察 ， 对于球粒本身是如何形成的还没有达成共识 。 就好像太阳系是由几十座砖房组成的 。 研究人员了解了砖砌房子的过程 。 但是砖是什么做的呢?
斯图尔特说 ， 部分问题在于 ， 没有一种模型能够满足所有球粒的特殊性质 。 这些微小的火成岩团一定是在高达2000摄氏度的高温下突然融化的 ， 这种极端状态是太阳系形成的最佳模型难以重现的 。
斯图尔特提出了另一种可能性 。 她说 ， 由剧烈的汽化碰撞引起的气体流动可以把最小的熔融岩石液滴挤在一起 ， 它们开始结合 。 这个想法的独特之处在于 ， 它将天体物理学与行星形成过程结合起来 ， 这是研究人员以前从未做过的 。
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斯图尔特研究了一个奇怪的新行星阶段 ， 叫做合星 ， 她和加州理工学院的行星科学家西蒙·洛克在2017年提出 ， 这个阶段用来描述月球的形成 。 合星是一种膨胀的岩石云 。 在合并过程中 ， 构成地球和月球的物质会完全混合 。 这个过程将从围绕年轻太阳的原始岩石星子开始 。 他们可能是像“奥陌陌”这样的闯入者 。 无论它们的起源是什么 ， 它们都是大量存在的 ， 它们会在充满气体的太阳星云内相互碰撞 。
当这些原始的星子相撞时 ， 它们会蒸发 ， 它们的蒸汽会膨胀成太阳星云 。 这种汽化作用产生的热量和力如此之大 ， 会产生一种弓形激波 ， 类似于飞机通过音障时产生的声波激波 。 弓形激波将星云气体推出 ， 形成一个低压中心区域 。 然后 ， 当蒸汽羽流坍缩到这个低压区域时 ， 气体流会将蒸发的岩石液滴引导到一起 。 蒸汽羽流的膨胀及其随后的坍塌会产生与球粒大小一致的硅酸盐液滴 。
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这一切都发生在一瞬间——从几天到几周 ， 在行星的时间尺度上是瞬时的 。 但是斯图尔特说 ， 这个短暂而剧烈的过程显然对我们太阳系的形成至关重要 。 她指出 ， 星云气体的作用 ， 以及它如何与蒸发的岩石相互作用 ， 在此之前还没有被认识到 。 但是为了使产生球粒的想法发挥作用 ， 斯图尔特仍然需要一颗最初的种子——相互碰撞的小星子来形成球粒 。 斯图尔特和她的同事们说 ， 这些种子的来源是以后研究的一个问题 。 宇宙连接
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