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レイリ┼ン太阳系分两步形成

天文学与空间 2022-07-02 00:01:07

牛津大学 内部的类地原行星早期增生,继承了大量的放射性26Al,因此熔化,形成铁芯,并使其原始挥发性丰度迅速脱气

太阳系外的行星开始吸积的时间越来越晚,辐射热越来越少,因此保留了大部分最初吸积的挥发物

信用:马克·加尔利克/马克加利克

com 来自牛津大学、LMU慕尼黑大学、苏黎世联邦理工学院、BGI拜罗伊特大学和苏黎世大学的一个国际研究小组发现,早期太阳系的两步形成过程可以解释太阳系内外挥发性同位素含量的年代和分裂

他们的发现将发表在《科学》杂志上

本文为太阳系的形成和结构提出了一个新的理论框架,它可以解释地球、金星和火星等地球行星、外太阳系(如木星)以及小行星和陨星家族的组成的几个关键特征

该团队的工作借鉴并联系了天文学(即在其他太阳系形成过程中的观测)和流星学(对陨石中同位素、铁和水含量的实验室实验和分析)的最新进展

在太阳和太阳系的最早形成阶段,天体物理和地球物理现象的结合可以解释为什么太阳系内部的行星小而干燥,质量上几乎没有水,而太阳系外部的行星更大,水分很多

它通过分两步形成行星来解释陨石记录

内部的类地原行星早期增生,内部被强烈的放射性衰变加热;这使它们变干,并将内部干燥的星球与外部潮湿的星球分开

这对太阳系外行星系统中像地球这样的行星的分布和必要形成条件有几个影响

视频介绍了研究的主要概念

信用:蒂姆·里奇滕贝格 跨学科小组进行的数值实验表明,内太阳系吸积的早期开始和长期结束的相对时间顺序,以及外太阳系行星的较晚开始和更快吸积,可以用行星的两个不同形成时期来解释,这两个时期是行星的组成部分

最近对行星形成圆盘的观察表明,行星形成的圆盘中面可能有相对较低水平的湍流

在这种情况下,嵌入圆盘中的尘埃颗粒与轨道位置周围的气体和水之间的相互作用,在轨道位置,尘埃颗粒从气相转变为冰相(雪线),可以触发内太阳系星子的早期形成爆发,以及随后更远的另一个爆发

星子种群的两个不同的形成阶段,通过相互碰撞进一步从周围的圆盘中吸积物质,导致形成的原行星内部演化的不同地球物理模式

医生

牛津大学大气、海洋和行星物理系的蒂姆·利希滕贝格是这项研究的主要作者,他指出:“这些小行星种群不同的形成时间间隔意味着它们内部的放射性衰变热机有很大的不同

太阳系内部的小行星变得非常热,形成内部岩浆海洋,迅速形成铁芯,并对其最初的挥发性成分进行脱气,最终形成干燥的行星成分

相比之下,太阳系外的小行星形成较晚,因此经历的内部加热要少得多,因此限制了铁芯的形成和挥发物的释放

“因此,早期形成的干燥的内太阳系和后期形成的潮湿的外太阳系在其历史的早期就已经走上了两条不同的进化道路

这为理解类地行星的最早大气层的起源以及太阳系在整个银河系的系外行星普查中的位置开辟了新的途径

" 这项研究得到了西蒙斯生命起源合作组织、瑞士国家科学基金会和欧洲研究委员会的资助

完整的研究,“太阳系形成过程中行星构件的分叉”,将于2021年1月22日发表在《科学》杂志上,371,6527

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