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火星一直是類地行星家族中的幼童。它的半徑是地球的一半，質量僅為地球的十分之一多一點，它比嬰兒水星大，但不如地球和金星那樣成熟。現在看來，早期太陽系中木星的一些不守規矩的行為可能是造成這顆紅色行星發育遲緩的原因。
行星誕生於原行星盤中。這些旋轉的圓盤充滿了氣體和宇宙塵埃，它們的中心標誌著一顆原恆星，這顆原恆星是在圓盤的一部分發生引力坍縮時開始形成的。圓盤中的大部分物質都用於製造年輕的恆星；剩下的最終變成行星、衛星和小行星。我們可以看到這與今天的太陽系相符：太陽包含太陽系總質量的 99.86%。在剩餘的極小部分質量中，氣體巨星——木星、土星、天王星和海王星——是最大的貢獻者，佔 0.14% 中的 99%。
氣體巨星比類地行星形成得更早，需要數百萬年才能從原行星盤中出現。類地行星停止生長的時間要長得多——大約 3000 萬到 5000 萬年。行星科學家迄今為止提出的大多數模型產生的火星都比我們今天看到的要大得多。先前的研究表明，較小的火星確實有道理，但前提是早期太陽系中的星子盤——包含岩石、冰和行星的雛形——存在於年輕的太陽和地球現在所處的位置之間的空間中。如果更遠的地方有任何固體物質，那麼產生的火星質量又會完全錯誤。這似乎與地球之外存在的小行星帶不符，更不用說構成太陽系行星總質量大部分且距離更遠的氣體巨星了。
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現在看來，瞭解氣體巨星在它們和其他行星仍在形成時的運動可能是解決火星體積過小之謎的關鍵。在發表在《自然》雜誌上的一篇論文中，科學家們描述了他們如何執行早期太陽系的計算機模擬，這些模擬顯示了木星的運動如何縮短了類地行星（如地球和火星）後來形成的星子盤。這些模擬能夠產生一個星子盤，其延伸距離不超過日地距離，稱為一個天文單位 (AU)，以及一個與我們看到的火星質量相符的火星質量。
在由法國尼斯蔚藍海岸天文臺的 Kevin J. Walsh 和 Alessandro Morbidelli 進行的模擬中，木星從它在 3.5 天文單位處形成的位置向內移動到距離太陽僅 1.5 天文單位的位置。3.5 天文單位被認為是氣體巨星形成的有利距離，因為它超過了“雪線”——冰、氨和甲烷可以凝結成冰粒的距離。當木星向內移動時，土星保持不動。此時氣體巨星仍在生長，一旦土星達到地球當前質量的六十倍，它也開始向內遷移。一旦土星趕上木星，它們又開始向外遷移，並拖動年輕的天王星和海王星一起遷移。隨著氣體盤的消散，氣體巨星的遷移速度減慢，它們在模擬中達到的最終排列與我們今天看到的相符。
木星在模擬中的運動清空了小行星帶，但隨後又重新填充了它。它還有助於解釋不同小行星帶區域成分的差異。小行星帶佔據火星和木星之間的空間。通常認為內小行星帶在 2-3 天文單位左右結束，外小行星帶從那裡延伸到氣體巨星之外。內小行星帶包含更多富含矽酸鹽的小行星，而外小行星帶的小行星更可能富含碳。在模擬中，內小行星帶和外小行星帶來自太陽系的不同位置；內小行星帶最初離太陽更近，外小行星帶在外行星中形成。木星和土星的遷移稍微震動了這兩個群體，併產生了重疊，但使它們保持足夠的分離，儘管它們現在並排坐著，但今天仍然可以明顯區分。
這些發現也揭示了太陽系外行星的生命。科學家們已經知道一段時間了，系外行星系統似乎表現出遷移現象。“熱木星”是與木星大小和成分相似的氣體巨星，它們被發現靠近其主恆星。它們不可能在如此靠近恆星的位置形成，因此被認為向內遷移了。直到現在，科學家們還認為這種行為是不尋常的，因為它不像我們自己的行星系統的形成。現在，看來我們的太陽系可能不像我們曾經認為的那麼特殊。
參考文獻
Walsh KJ, Morbidelli A, Raymond SN, O'Brien DP, & Mandell AM (2011)。木星早期氣體驅動遷移導致火星質量較低。《自然》，475 (7355), 206-9 PMID: 21642961