关于冥王星是否为行星的争论无疑使研究人员彼此对立，但这掩盖了一个实际的科学谜团：那些无可否认的类行星行星是如何形成的。研究人员一致认为，类地行星——水星到火星——是数百万年来不断增大的岩石块碰撞在一起的产物。像木星和土星这样的气态巨行星在我们的太阳系和围绕其他恒星是如何产生的，这是一个更加模糊的问题。最近发现的围绕低质量恒星运行的行星为两种相互竞争的气态巨行星形成理论提供了素材，这取决于你问的是谁。
气态巨行星诞生的标准情景是岩石碰撞过程的延续，也称为核吸积。在这种观点中，当不断增长的核达到大约十个地球质量时，它开始缓慢地从笼罩着年轻恒星的稀薄气体半影中吸取物质。最终，气体的积累迅速加速，然后以某种方式停止，可能是因为气体耗尽了。位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的喷气推进实验室的天文学家杰夫·布莱登认为，该模型非常合理，因为我们知道它已经在岩石行星中发生了。
一个令人费解的细节是，考虑到核吸积模型表明可能的值为 20 到 30 个地球质量，为什么木星似乎有一个相对较轻的核，不超过 10 个地球质量。十年前，受到这种差异以及首次发现系外行星的刺激，卡内基科学研究所的天文学家艾伦·博斯重新提出了一个替代想法。恒星周围的旋转物质盘几乎不稳定，通过重力和自身温暖的向外压力保持平衡。如果圆盘的密度出现微小变化，就会形成涟漪并扫过质量，直到气态圆盘凝结成螺旋臂，然后螺旋臂会凝结成气体球。更密集的尘埃最终会在中心积聚形成核心。博斯认为，这个称为引力不稳定的过程比核吸积更快，仅需几十万年或一百万年。“当时这似乎非常疯狂和古怪，”他回忆道。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和思想的有影响力的故事。
但他继续积累支持它的证据。博斯指出，为了解释木星核心的质量，研究人员不得不假设其初始核心的一部分融化了，或者最后几块岩石卡在了大气层中。“这是一件令人惊奇的事情——声称有新的物理学，否则他们就会遇到问题，”他说。博斯和他的同事假设，如果引力不稳定性起作用，太阳紫外线 (UV) 辐射可能可以解释受阻的核心。紫外线基本上会将恒星盘中的尘埃吹走，到达土星轨道附近，这意味着靠近太阳的气态巨行星的尘埃作为原材料会更少。
博斯最近提出了类似的效果来解释两颗气态巨行星和两颗所谓的超级地球或大型岩石行星的发现，每颗行星都围绕一颗小型红矮星运行。在超级地球附近有更强大的恒星，它们发出大量的紫外线辐射，因此这两颗行星可能是通过圆盘不稳定形成的，并且它们的气态外壳被紫外线剥离了。没有附近大质量恒星的行星将仍然是气态巨行星。用核心吸积模型解释，超级地球形成得太慢，无法开始吸入气体，而气态巨行星则很幸运，生长得更快一些。布莱登认为，统计数据太少，还无法判断哪种模型更好。“如果结果能更清晰一些就好了。”
上一篇：全球变暖正在引发风暴吗？ 下一篇：流行病学家应该拒绝节食试验吗？