「宇宙出生日記」太陽系的誕生歷程，太陽成為勝者，主角卻是木星
2023-04-01 16:35:11
(《宇宙誕生日記》)有很多內容。我們將以系列形式介紹它。這是第五期。長度很長。如果你不能一次讀完，建議你先把它收集起來，然後再讀。感謝您閱讀本文！)
根據科學家目前的觀察，我們的太陽系是一個巨大的系統，有一顆恆星、八顆行星、無數小天體和星際物質，如小行星、矮行星、彗星等。從內到外的結構是太陽、八大行星、海王星之外的柯伊伯帶和奧爾特雲，奧爾特雲比柯伊伯帶更寬。
雖然太陽的直徑不到140萬公裡，但它的影響極其廣泛。它的磁場可以影響超過100億光年，在那裡它與宇宙輻射達到平衡，宇宙輻射是太陽的太陽層。前年，有消息說美國宇航局的旅行者2號飛出了太陽系，但實際上它只是飛出了日光層，遠離了真正的太陽系邊緣。太陽系的邊緣應該根據太陽引力的影響範圍來計算。據估計，這個範圍甚至可能延伸到1光年之外。
如此龐大的系統是如何形成的？今天，讓我們進入第五期的「宇宙誕生日記」來探索太陽系的起源。
大約46億年前，在距離銀河系中心26000光年的地方，有大量的星際塵埃和氣體。這團星際物質也來自一顆舊恆星。超新星爆炸後，噴出的物質在這裡擴散。因此，它用自己的遺骸創造了另一顆偉大的恆星——太陽。
太陽的形成
在這種星際物質的某個區域，有些物質是相對緻密的。就像宇宙黑暗時代的波動和銀河系的最早形成一樣，物質密集的區域具有更大的引力，吸引更多的物質靠近並坍縮，形成更大的引力並吸引更多的物質。在這裡，絕大多數物質是氫。
經過大約1500萬年的凝結，「氫氣球」在不到46億年前的某個時刻被「點燃」。據說點火不是燃燒而是核聚變。這是什麼樣的時刻？這是壓力和溫度都達到標準的時刻。核聚變需要極高的反應條件。最重要的是要有原材料(氫氣)和足夠的溫度和壓力。當這個「氫氣球」足夠大時，內部會形成巨大的壓力和極高的溫度。那麼，它有多大？目前，科學家們還沒有得出準確的數字，但只知道太陽質量的6%~8%。
幸運的是，太陽輕易地突破了這個門檻。結果，質量達2000億噸的巨大「氫彈」引爆了，照亮了整個太陽系。
第一輪比賽
在億萬公裡之外的太陽形成過程中，還有一個不斷膨脹和發展的「氫氣球」，它具有與太陽競爭的巨大潛力。這是木星。
然而，它的增長率顯然不如太陽快。最終，太陽以壓倒性優勢帶走了大部分氫，將太陽系中99.86%的物質據為己有。在剩下的0.14%中，光是木星就吞噬了0.1%，只剩下0.04%的物質留給了其他天體。儘管如此，它的質量仍然只有太陽的1/1000。
因為質量太低，木星的內部完全不足以進行自發的核聚變反應，只能以行星的形式圍繞太陽旋轉。人們給它取了一個悲傷的綽號——失敗的王儲。
儘管木星在第一輪競賽中以失敗告終，但它從未和解。接下來，這將是一個展示其才能的時刻。
其他行星的形成
此時，已經成為太陽系絕對主宰的太陽已經退到了幕後。在太陽系的舞臺上，將上演木星的「單人表演」。
木星形成時，太陽系只有兩個天體:它和太陽。在太陽系的其他區域，只有各種各樣的石頭或金屬塊和一些小的「氫氣球」。像氫這樣的輕元素會被太陽風吹走。他們在遠離太陽的區域形成了土星、天王星和海王星。相對較重的元素，像颱風中的胖子，沒有移動，仍然留在太陽系內。在天文學中，除了氫和氦，其他元素被稱為「金屬元素」，它們形成了今天的水星、金星、地球和火星。
正是這些金屬元素的存在讓科學家們推測太陽系是從死星誕生的。因為大爆炸後，宇宙中唯一的主要元素是氫、氦和鋰。氫聚集在一起形成恆星，恆星融合形成更多的氦，但不會融合成更重的元素。只有在超新星爆發之後，碳、氧，甚至鐵、銀、金和其他元素才能形成。因此，你手上的鑽石或脖子上的金項鍊都是同一顆古代恆星的遺蹟。
因此，從這個角度來看，太陽不是地球的「母親」，說它是地球的大哥或多或少是一樣的。
第二輪
在其他行星形成之後，太陽系今天已經大致成形。然而，如果你認為這是太陽系形成的終點，那你就錯了。這時，朱庇特的劍拔出來了，開始挑起事端。
研究表明，木星出生後並沒有固定在這個軌道上。由於其他行星的引力，它也一直在擺動。有時，它會更靠近太陽，甚至在最近的時間到達今天的火星的位置。有時候，它會比其他氣體行星離太陽更遠。
科學家們提出這種推測，不僅是因為計算機模擬有這樣一種現象，而且在尋找系外行星時，科學家們發現許多氣體巨星都離宿主恆星很近，有些甚至比水星更近。因此，我們有理由相信，在太陽系形成之初，木星、土星和其他天體在進入它們當前的軌道之前，也在太陽系的內側。
即使當木星穿越太陽系時，整個太陽系的引力場也受到幹擾，許多天體都被它的鼻子所引導。就像一條大河向東流，河上的樹葉不能停留在原地。
許多小石頭開始相互碰撞。太陽系就像一個十字路口，交通標誌消失了。車禍不斷發生。這個時期被稱為太陽系的爆炸時代。
生活的機遇
這種碰撞並不是一件壞事，因為木星引力空清除了一大片區域，小石塊或者由於碰撞而結合成小行星，或者直接落到大行星上並融合成一個整體。在此期間，地球也受到小行星的轟擊，被吹得面目全非。然而，在這個過程中，大量的水與小天體、彗星等一起撞擊地球表面，給今天的地球帶來了浩瀚的海洋。
科學家們這樣說是因為地球目前的位置太熱，在形成過程中無法收集水。如果這是真的，那麼顯然水是在地球形成之後才出現的。
此外，木星清除了太陽系內部的空至空，減少了小天體的數量。如果沒有這個過程，我們現在可能每天都生活在小行星的威脅下，很難說很久以前地球上的生物是否已經被它們滅絕了。
與此同時，一些科學家認為，地球上的有機物不一定是地球的「特殊土產」，而是可能由小天體帶來的。更重要的是，許多人認為即使最早的生命也來自宇宙，這就是外面的生命理論，或宇宙生命輪。
被流放的冰巨星
不僅太陽系內部的小天體受到嚴重影響，就連天王星和海王星這樣的冰巨人也無法孤立。
科學家指出，起初海王星更靠近天王星。然而，在木星和土星的共同作用下，這兩個冰巨人被驅逐並在途中交換了位置。在這個過程中，它們的軌道偏心率增加了。
該地區受新軌道幹擾的小天體。它們中的一些進入了太陽系並撞擊了地球，帶來了水甚至有機物，而另一些則被驅趕到更遠的地方，形成了今天的柯伊伯帶。
美國西南研究所的天文學家大衛·內斯沃尼說:在早期太陽系，行星比現在多得多。他的模擬結果顯示，許多像天王星或海王星這樣的冰巨人將在太陽系形成期間形成，但他們沒有這麼好的運氣，最終被驅逐出太陽系，成為宇宙中最孤獨的行星。
可以想像，太陽系的早期只是國際爭端的宇宙版本。天體相互作用，有些成功，有些永遠消失，有些完全消失...
天體的消失一直是科學家們非常頭痛的問題。它們深深地影響了太陽系，但是它們已經消失得無影無蹤，只留下無數未解之謎，使得許多當前的天文現象無法解釋。我們很難再找到他們的蹤跡。我們只能從現在的天體上找到他們的遺骸。
在太陽系形成的早期，很有可能有一顆行星引起了巨浪，改變了太陽系的命運，最終完全消失，給人類留下了許多困惑。那麼，這個星球是誰？它如何改變太陽系的命運？我們將在第六期「宇宙誕生日記」中為你解答。如果你感興趣，別忘了注意我。~我們從大爆炸開始，一起旅行到100億年後~
