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小行星帶 像岩石般的環形護城河一樣環繞著內太陽系，從火星軌道延伸到木星軌道。但是，這條護城河中有空隙，最明顯的是木星的軌道影響尤其強烈的地方； 任何不幸冒險進入 那些所謂的柯克伍德空隙 之一（以數學家丹尼爾·柯克伍德命名）的小行星，都會受到擾動並從舒適的小行星帶中噴射出來，經常最終 與 其中一顆內部岩石行星（如地球）或月球發生碰撞。
但是，木星的引力無法解釋今天小行星帶的耗竭程度，也無法解釋小行星在整個小行星帶中分佈不均的情況——除非根據新的研究，在太陽系早期歷史上發生過行星遷移。
研究報告的共同作者 David Minton 和 Renu Malhotra 教授，亞利桑那大學 月球與行星實驗室 的行星科學家，在圖森，今天在《自然》雜誌上報告 說，四十億年前木星和土星的軌道遷移可能解釋了觀察到的小行星分佈。
研究人員設計了一個計算機模型，模擬了在外圍“氣態巨行星”影響下的小行星帶，使他們能夠測試行星軌道隨時間變化所產生的分佈。Minton 說，一個軌道保持靜態的模擬與觀測證據不符。“有些地方，”他說，“應該有比我們看到的更多的小行星。”
另一方面，一個模擬木星早期向內遷移和土星向外遷移的模擬，這是與太陽系形成過程中殘留的星子（小天體）相互作用的結果，更符合觀察到的小行星帶佈局。研究生 Minton 說，小行星的不均勻分佈“很容易用其他人研究過的行星遷移過程來解釋”。特別是，“如果木星最初離太陽稍遠一些，然後向內遷移到當前位置，”它在小行星帶中形成的空隙也會向內移動，使小行星帶看起來非常像現在的樣子。
科羅拉多州博爾德市空間科學研究所的行星動力學專家 Joseph Hahn 說，這項新研究支援了早期行星遷移的觀點。“模擬和觀測到的小行星分佈之間的高度一致性，”他說，“實際上非常引人注目。”馬薩諸塞理工學院的行星科學家 Jack Wisdom 說，該領域的大多數人都普遍接受行星遷移理論。“真正有趣的問題，本文沒有解決，是遷移的模式，”他說——小行星帶是否可以用來排除一種相互競爭的遷移模式理論。
Hahn 說，這項新研究提出的一個問題是行星軌道變化的速度。Minton 和 Malhotra 的模擬假設了一個相當快速的遷移，為一百萬或兩百萬年，但 Hahn 說，“其他海王星早期軌道演化的模型傾向於表明遷移進行得慢得多”，超過數千萬年。“我懷疑對太陽系早期歷史的後續研究也將不得不調和這兩個截然不同的時間尺度，這有望使人們對太陽系早期演化有更深入的瞭解。”