小行星形成较晚,或因木星“捣乱”
作者: aeks | 发布时间: 2025-10-24 14:29 | 更新时间: 2025-10-24 14:29
小行星形成较晚,或因木星“捣乱”
太阳系中第一批星子(岩浆铁陨石的母体)的吸积年龄表明它们形成于太阳系历史的最初0.5至1百万年间。然而,星子形成似乎至少分为两个不同阶段:早期形成的天体与后期形成的球粒陨石母体之间存在时间差,后者在太阳系形成后2至3百万年才吸积——这是太阳系形成过程中一个尚未解决的问题。
本研究通过数值模拟发现,木星的早期形成重塑了其诞生时的原行星盘。木星的快速生长耗尽了内盘气体,并产生了压力峰和尘埃陷阱,这些结构表现为环。这些结构导致尘埃聚集,形成了第二代星子群体,其年龄与非碳质球粒陨石的年龄相符。同时,演化的气体结构抑制了类地胚胎的向内迁移,阻止它们到达最内侧区域。
研究将行星-盘引力相互作用、尘埃演化、星子形成和行星吸积整合到一个统一框架中,以捕捉它们在行星形成早期阶段的耦合演化。模拟显示,木星的快速生长不仅耗尽了内气体盘,还触发了压力峰和行星陷阱的形成,在气体分布中表现为环。这些结构为第二代星子的形成创造了有利条件,这些星子由类地行星吸积过程中因不完全吸积释放的尘埃(“碎片”)形成。
此外,该模型还解释了内太阳系的轨道结构。类地行星区域的火星质量天体被推断在不到2百万年内快速形成,它们本应与年轻且大量的气态盘发生引力相互作用并发生显著的气体驱动迁移。但太阳系类地行星集中在1天文单位附近,表明迁移受到限制。本模型提出,木星早期形成导致的长期行星陷阱和加速的盘消散,通过动力学机制稳健地抑制了迁移。
总之,木星可能在塑造内太阳系中发挥了关键作用,这与II类和过渡盘观测到的结构一致。