《自然》：四大行星曾從小行星帶「搶肉吃」

《自然》：四大行星曾從小行星帶「搶肉吃」時間:2009-03-02 09:20 來源:科學網 幾十億年前，4顆最大的行星――木星、土星、天王星和海王星――曾經在太陽系中「蹣跚而行」，並且從主小行星帶中「撕」下了好幾塊「肥肉」――這是最新的計算機模擬結果向人們展示的一幅場景。　　

眼下的小行星帶掩蓋了其混亂的歷史。（圖片提供:D. Minton，R. Malhotra/《自然》）

幾十億年前，4顆最大的行星――木星、土星、天王星和海王星――曾經在太陽系中「蹣跚而行」，並且從主小行星帶中「撕」下了好幾塊「肥肉」――這是最新的計算機模擬結果向人們展示的一幅場景。這一發現解釋了主小行星帶為什麼存有好幾個缺口，同時支持了一個日漸流行的假設，即在太陽系形成之後的很長一段時間裡，行星曾逐漸向它們今天的軌道遷移。作為地球的鄰居，太陽系中的其他行星看上去是那樣平靜而秩序井然，但是想要窺探它們充滿暴力的過去也並不是一件什麼難事。例如，月亮和水星的表面布滿了天體碰撞留下的疤痕――隕石坑；冥王星的軌道是橢圓形的，這意味著可能有一股力量正在干擾行星按照圓形的軌道運轉；而位於火星和木星軌道之間的主小行星帶，則至少有6處空間的小行星密度大大低於預期。究竟是什麼原因造成了這些缺口？為了找到問題的答案，美國亞利桑那大學的行星科學家David Minton和Renu Malhotra，利用計算機對小行星帶在過去40億年中的運轉情況進行了模擬研究。研究人員發現，模擬最後所顯示的小行星數量遠遠大於目前所觀察到的太陽系中的小行星數量。除此之外，Minton表示，當他們將模擬結果與實際的小行星分布情況進行比較後發現，「這些小行星的缺失具有非常獨特的模式」。研究人員在2月26日出版的英國《自然》雜誌上報告了這一研究成果。因此，研究人員在最初模擬結果的基礎上加入了帶外行星的遷移，以及這些行星的引力與小行星之間的相互作用。Minton說，最終的結果表明兩者的結合「似乎能夠很好地再現曾經遍布小行星帶的大量小行星」。這項研究同時表明木星曾向太陽系的內側遷移，而土星和其他氣態巨行星則曾向太陽系的外側移動。但是Minton表示，這項研究成果「並不能準確地告知行星的這些遷移到底是在何時發生的」，或者準確的路徑是什麼。他說，另一方面，「我們希望能夠發現行星遷移的明確記錄，我們認為已經找到了」。美國科羅拉多州博爾德市西南研究所的空間科學家William Bottke指出，這項研究成果為「在木星、土星、天王星和海王星形成很久之後，它們的軌道發生了巨大而戲劇性的變化」添加了新的證據。Bottke表示，如果加以適當的解釋，這項有關小行星帶的研究所提供的「至關重要的線索，將能夠用來解釋許多迄今依然圍繞在太陽系形成問題周圍的謎團」。
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