太陽系有三大獨特之處,似乎被刻意安排過,科學家是如何解釋的?

薛定諤的貓 2021/06/10 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城團隊

 

迄今為止,科學家已經確認了超過4千多顆系外行星,它們中的絕大多數都是圍繞著恒星運行,從而構成了為數眾多的恒星系。按常理來講,太陽系與其它的恒星系應該是大同小異才對,但實際情況並非如此。

人們將太陽系與其它的恒星系進行對比之後發現,太陽系有三大獨特之處,在眾多的恒星系之中,太陽系顯得與眾不同,看上去似乎被刻意安排過。我們先來看看太陽系的獨特之處到底是什麼。

一、行星質量的差別很大

在目前已發現的恒星系中,相鄰行星的質量都差別不大,其質量大小基本上都是逐漸遞增的,但太陽系卻並沒有遵循這種規律,在太陽系的八顆行星中,木星是「一家獨大」,其質量高達另外7顆行星質量之和的2倍多。

二、岩石行星很小

太陽系有四顆岩石行星,其中地球是最大的一顆,相比之下,其它恒星系中的岩石行星卻幾乎全是比地球大得多的「超級地球」,即使是最小的,其大小也可達到地球80%,仍然要比火星和水星大得多。

(注:已知最小的系外行星是「L 98-59b」,由淩日外行星勘測衛星於2019年發現,觀測資料顯示,它是一顆岩石行星,距離我們35光年,其主恒星是一顆紅矮星)

三、行星與主恒星的距離明顯偏大

為了說明這個問題,我們不妨來看一個典型的例子。

「開普勒-90」距離我們2545光年,位於天龍座,是已知的與太陽系最相似的恒星系,其主恒星是一顆與太陽同樣類型的黃矮星,其質量約為太陽的1.13倍,體積約為太陽的1.2倍,與太陽系一樣,在「開普勒-90」之中也存在著8顆行星。

上圖為太陽系與「開普勒-90」的行星軌道對比圖(右側為太陽系),可以看到,「開普勒-90」的行星與主恒星的距離比太陽系要近很多,即使是運行在最外面的行星,其軌道半徑也只是相當於太陽系中的地球軌道。

觀測資料顯示,這種現象在宇宙中非常普遍,與太陽系相比,目前已發現的絕大多數恒星系都要「緊湊」很多,這也使得太陽系在眾多的恒星系之中顯得與眾不同。

對於太陽系的三大獨特之處,應該如何解釋呢?

很明顯,如果太陽系不是現在這個樣子,那麼地球上就不可能存在著生命,當然也就沒有人類了,這就很容易令人懷疑,太陽系可能是被刻意安排過的,進一步想,我們甚至還可以將其想象成這是宇宙中的某種高智慧生物所為。

然而這畢竟只是虛無縹緲的想象,既不能被證實,也不能被證偽,從科學的角度來看,我們需要基於已知宇宙規律的合理解釋,那麼科學家是如何解釋的呢?我們接著看。

根據「星雲假說」,太陽系形成于原始星雲的引力坍塌,隨著星雲中的物質不斷凝聚,太陽首先在這片原始星雲的中心形成,其釋放出的能量阻止了剩餘的殘留物質繼續向太陽靠近,在太陽的引力作用下,這些殘留物質就一邊圍繞著太陽公轉,一邊互相吸積,並逐漸形成了太陽系現在的8顆行星。

科學家認為,木星的形成位置剛好緊挨著太陽系的「雪線」外側,而來自太陽系內側的揮發性物質(如水、氨、甲烷等)一旦越過「雪線」就會凝結成固體,變得很容易吸積,因此木星就可以吸收到大量的物質,從而迅速增大。

隨著木星質量的越來越大,太陽對木星的引力作用也在不斷增大,在這種情況下,木星就逐漸偏離了原來的軌道,開始向太陽內側運動。隨著時間的推移,木星與太陽的距離也在不斷縮短,如果不出意外的話,木星會移動距離太陽很近的距離,成為一顆「熱木星」。

(注:「熱木星」是宇宙中很常見的一種巨型系外行星,它們的特點是:距離主恒星很近、表面溫度很高,公轉速度很快。)

然而在木星向太陽系內側運動的過程中,更外側的土星卻在某一時刻與木星產生了一種非常罕見的軌道共振,這不但阻止了木星繼續向太陽靠近,而且還使木星和土星雙雙向太陽系的外側運動,然後它們的引力又導致了太陽系的大量天體集體向外「遷徙」。

不過木星和土星不可能一直向外運動,由於太陽引力的束縛,它們向外運動的速度會變得越來越慢,直到最終停止。

以上所述就是目前科學界認同度較高的「大遷徙假說」,科學家認為,這可以很好地解釋太陽系的與眾不同。具體點講就是,前面提到的太陽系的三大獨特之處中的前兩個,是因為木星在向太陽內側運動的過程中吸收了大量的本該屬於岩石行星的物質,而第三個則是因為木星和土星向太陽系外側運動造成的。

結語

可以看到,科學家並不認為太陽系是被宇宙中的某種高智慧生物刻意安排過,而太陽系之所以與眾不同,其實是因為木星和土星在太陽系形成之初的特殊「遷徙」擾亂了太陽系的「正常結構」。

 

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