天文學家已經建立了一個新的太陽系時間線,這有助於確定氣態巨行星木星和土星可能形成的時間。
大約46億年前,一個被稱為太陽星雲的氫氣和塵埃的旋渦雲自身坍塌,從而誕生了太陽。這次大爆炸的剩餘物質隨後聚集在一起,形成行星,這個過程被稱為核吸積。
麻省理工學院(MIT)的行星科學教授、該研究的合著者本傑明·韋斯告訴Space.com,一項新的研究表明,木星和土星可能在太陽系形成的最初400萬年內成形,這進一步支援了核吸積模型。[觀看:在內華達沙漠中按比例構建的太陽系]
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韋斯和第一作者、麻省理工學院的博士後學生王華培研究了四顆名為頑輝隕石的古老隕石的磁取向。這些隕石今天很稀有,它們在不同時間落到地球上,並在巴西、阿根廷、南極洲和撒哈拉沙漠被發現。這種型別的太空岩石可以很好地標記太陽系早期的宇宙環境是什麼樣的。
“當太陽星雲存在時,它產生了一個強大的磁場,”韋斯說,這將反過來記錄在這一時期形成的隕石中。然而,他補充說,研究人員在最古老的四顆頑輝隕石中幾乎沒有觀察到殘留磁化,這些隕石形成於380萬年前。韋斯說,缺乏磁化表明,太陽星雲的氣體和碎片在那時已經消散了,因此,包括木星和土星在內的太陽系的大尺度結構一定已經建立。
“太陽系是從氣態星雲的凝結中形成的。我們獲得了太陽系古老的[太陽]星雲及其磁場壽命的準確而精確的年齡,”韋斯告訴Space.com。“我們發現,[太陽]星雲和[磁]場在太陽系形成後380萬年就消散了。”
該研究昨天(2月9日)發表在《科學》雜誌上,為太陽星雲的壽命提供了更精確的估計,因此將有助於確定太陽系中其他行星何時以及如何形成,研究人員說。
“由於太陽星雲的壽命嚴重影響木星和土星的最終位置,它也影響著地球(我們的家園)以及其他類地行星的後期形成,”王在麻省理工學院的一份宣告中說。
展望未來,研究人員表示,他們計劃研究由隼鳥2號宇宙飛船和NASA的OSIRIS-REx任務收集的其他原始小行星樣本,這些樣本預計將在2020年代初返回地球。
“我計劃測量這些返回材料的磁性,這些材料可能包含太陽星雲在太陽周圍不同時間和地點的資訊,與我們在隕石中測量的不同,”韋斯告訴Space.com。
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