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第三百八十九篇 古小龙-龙冰雪-水柔二十七(1 / 2)

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关于银河系太阳系小行星带形成的原因,比较普遍的观点是在太阳系形成初期,由于某种原因,在火星与木星之间的这个空挡地带未能积聚形成一颗大行星,结果留下了大批的小行星。

被认同的行星形成理论是太阳星云假说,认为星云中构成太阳和行星的材料,尘埃和气体,因为重力陷缩而生成旋转的盘状。在太阳系最初几百万年的历史中,因吸积过程的碰撞变得黏稠,造成小颗粒逐渐聚集形成更大的丛集,并且使颗粒的大小稳定的持续增加。一旦聚集到足够的质量所谓的微星便能经由重力吸引邻近的物质。这些星子就能稳定的累积质量成为岩石的行星或巨大的气体行星。

在平均速度太高的区域,碰撞会使星子碎裂而抑制质量的累积,阻止了行星大小的天体生成。在星子的轨道周期与木星的周期成简单整数比的地区,会发生轨道共振,会因扰动使这些星子的轨道改变。在火星与木星之间的空间,有许多地方与木星有强烈的轨道共振。

当木星在形成的过程中向内移动时,这些共振轨道也会扫掠过小行星带,对散布的星子进行动态的激发,增加彼此的相对速度。星子在这个区域受到太强烈的摄动因而不能成为行星,只能一如往昔的继续绕着太阳公转,而且小行星带可以视为原始太阳系的残留物。

小行星带所拥有的质量应该仅是原始小行星带的一小部分,以电脑模拟的结果目,小行星带原来的质量应该与地球相当。主要是由于重力的扰动,在百万年的形成周期过程中,大部分的物质都被抛出去,残留下来的质量大概只有原来的千分之一。

当主带开始形成时,在距离太阳27au之处形成了一条温度低于水的凝结点线“雪线”,在这条线之外形成的星子就能够累积冰。在小行星带生成的主带彗星都在这条线之外,并且是造成地球海洋的主要供应者。

因为大约在40亿年前,小行星带的大小和分布就已经稳定下来相对于整个太阳系,也就是说小行星带的主带在大小上已经没有显著的增减变化。

但是,小行星依然会受到许多随后过程的影响,像是:内部的热化、撞击造成的熔化、来自宇宙线和微流星体轰击的太空风化。因此,小行星不是原始的,反而是在外面古柏带的小行星,在太阳系形成时经历的变动比较少。

主带的内侧界线在与木星的轨道周期有4:1轨道共振的206au之处,,在此处的任何天体都会因为轨道不稳定而被移除。在这个空隙之内的天体,在太阳系的早期历史中,就会因为火星远日点在167au重力的扰动被清扫或抛射出去。

最早提出的成因解释是爆炸说,是太阳系第十大行星亿万年前的大爆炸分解成了千万颗小行星。

这种理论一下子就解决了两个难题:小行星带的产生和为什么没有第十行星。但这种设想最大的缺陷是行星爆炸的原因说不清楚。也有人认为,木星与火星之间的轨道上本来就存在着510颗同谷神星大小相似的体积相对较大的小行星。

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