这是Jupiter的南部半球被美国宇航局的朱诺航天器拍照。©NASA / JPL-CALTECH / SWRI / MSSS / Geraldeichstaedt / Sean Doran
赤道直径约为143,000公里,木星是太阳系中最大的行星,并拥有地球质量的300倍。Jupiter这样的巨星的形成机制是几十年来的热门辩论的话题。现在,瑞士国家研究(NCCR)的天体物理学家(NCCR)伯尔尼和苏黎世大学的行星(Ethzürich)已经加入了旨在解释杂志的谜题,了解木星如何形成和新的测量。研究结果发表在杂志自然的天文学中。
“我们可以展示木星在苏黎世大学的博尔尼亚文图卫星解释说,JuliaVenturini解释道。“特别有趣的是,带来质量和能量的身体并不是同类的身体,”行星的科学官员和本文的第一作者“。首先,行星胚胎迅速增加了小型,厘米大小的鹅卵石,并在最初的一百万年内快速建立了核心。在称为Planetesimals的较大,公里大小的岩石的速度较慢的速度下,这是一两百万年的主导地位。他们击中了越来越多的行星,能量很大,释放热量。“在鹅卵石带来质量的第一阶段,”Yann Alibert解释说:“在第二阶段,行星也增加了一点质量,但更重要的是,他们带来了能量。”经过三百万年,木星已经成长为50个地球群众。然后,启动的第三种形成阶段由气体失控占据,导致今天的煤气巨头超过300个地球群众。
第1阶段(最多1Myr):木星(黑色)由鹅卵石增压(小圆圈)生长,并且行星吸收是可以忽略不计的。大型原始行星(大圆圈)由不断增长的行星兴奋,遭受高碰撞速度(大箭头),导致破坏性碰撞(黄色),产生小型第二代手提料(中圆圈)。第2阶段(1-3Myr):木星足够巨大,以防止鹅卵石增生。与小星座的吸积相关的能量足够大,以防止快速气体吸收(灰色箭头)。第3阶段(3Myr之后):木星足够大量的大量气体(氢气,氦气)。附近的鹅卵石和小星期体可以重力捕获。最终,在太阳能星云中打开间隙(白色),停止进一步的气体增生。红色和蓝色表示小体(内外木星内外的轨道)的两个储存器,其被木星在阶段2中的生长分开,并在第3阶段重新连接。阳光显示在左侧。
太阳系占地面积了两部分
木星出生的新型号与去年美国会议展出的陨石数据相匹配。起初,当他们听到结果时,JuliaVenturini和Yann Alibert令人困惑。陨石组成的测量表明,在太阳系的原始时间,太阳星云在两百万年内被推入两个地区。因此,可以得出结论,木匠当它从20到50个地球群众增长时担任一种障碍。在此期间,形成的星球必须扰乱了灰尘盘,从而产生了捕获其轨道之外的鹅卵石的过密度。因此,向外区域的材料不能与内部材料的材料混合,直到行星达到足够的质量以扰动和向内散射岩石。
“这怎样才能为木星拿200万年,从20到50个地球群众增长?”问JuliaVenturini。“这似乎太长了,”她解释道:“这是激励我们的研究的触发问题。”通过电子邮件的讨论在伯尔尼和苏黎世大学的NCCR行星研究人员之间开始,并在接下来的一周内,在天体物理学,宇宙化学和流体动力学领域的专家安排了伯尔尼的会议。“在几个小时内,我们知道我们必须计算我们的研究,”Yann Alibert说:“这只是在NCCR的框架内才能将科学家从各个领域联系起来。”
延迟增长的解释
通过计算,研究人员表明,年轻地球在15至50个地球群众的群众范围内花费的时间确实比以前的思想长得多。在该形成期间,与公里型岩石的碰撞提供足够的能量以加热年轻木星的气态气氛,并防止快速冷却,收缩和进一步的气体增生。“鹅卵石在第一阶段很重要,以便快速构建核心,但是由行星提供的热量对于延迟气体增值至关重要,以便与陨石数据给出的时间级,”天体物理学家总结。他们相信,他们的结果也提供了解决这种大规模制度中的天王星和海王星和外产的长期存在的关键要素。
出版物:Yann Alibert等人,“通过杂交卵石 - 行星海拔地区形成木星,”自然天文学(2018)