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标题: [转帖] 美科学家发布行星形成三大推测理论 [打印本页]

作者: 978312 时间: 2011-2-24 13:11 标题: 美科学家发布行星形成三大推测理论

北京时间2月24日据一名首席行星猎人称，随着人类发现的新的星球数量增多，人类对行星系统是如何产生的了解反而更少。美国伯克利加州大学的杰弗里·马西说，目前证实围绕其他恒星运行的行星数量已经超过500，行星猎人正进入了发现新行星的黄金时代。

但这也让理论家头痛不已，因为很多新发现的恒星系统直接否定了现存的行星形成模型。现存的理论认为行星是由恒星形成时遗留的气体和灰尘形成的。在太阳系，普遍认为像木星和土星这样布满气体的大恒星都是形成于遥远的星际，残余的气体灰尘的引力作用导致它们不断向太阳系内部移居。当大部分气体和灰尘用来形成各种新的物体时，移居过程就终止了，星球也就停留在我们现在发现它们的位置。理论上来说，其它带有行星的恒星起源都大同小异，但据马西称，理论并非完全是现实，并提出了三种推断：

推断1：所有的行星轨道都大致呈圆形

有些行星形成时便是偏心轨道，以拉长的椭圆形围绕恒星运转，这不是不可能的。但是随着移居行星螺旋环绕离恒星更近时，引力作用导致运行轨道逐渐圆滑，就像物体围绕管道旋转。太阳系的八个恒星的运行轨道差不多都是圆形，星球形成的模型表明其它恒星系统应该也差不多。然而在现实中，只有三分之一的已知系外行星是圆形或接近圆形轨道。

推断2：除了少数例外，太阳系的所有星球的运行轨道都应该在同一平面朝同一个方向

我们太阳系的八大恒星都是朝着同一个方向，沿着与太阳赤道几乎平行的名叫黄道的轨道平面运行，所以在这个扁平平面内部新生恒星附近形成行星也就不足为怪。基于这个概念生成的模型认为引力是行星移居的主要影响力。基于这个理论，行星应该呆在黄道平面围绕恒星旋转。然而三分之一的系外行星的轨道都“方向偏离”。有的甚至与恒星的旋转背道而驰，有的则脱离黄道平面，就像气象卫星跨越地球两极而非赤道。

推断3：海王星大小的形成在宇宙非常罕见

气体吸引理论认为质量在地球三倍至木星的行星是相对较少的，法国尼斯卡西欧皮实验室的天文学家亚历桑德鲁·莫尔比代利解释称，那是因为模型表明移居速度与行星质量是成比例的。由于移居速度较慢，比地球小的行星更易于生存。质量在地球至天王星之间的行星由于移居速度较快，很可能被中央恒星吞噬。增长速度过快的行星容易形成气体巨型星，吞噬它周围的气体，从而减慢移居的速度并有可能存活下来。

基于行星猎人的发现，加州大学伯克利分校的马西却认为事实上存在太多海王星大小的行星，这使得该理论得到质疑。理论上存在较为罕见的行星—体积在地球3-15倍-其实是最普遍的，而比这个小的行星则很难检测到精确的统计数据。

新的发现将继续质疑理论

马西认为问题在于理论学家过于关注气体与灰尘之间的相互作用，而没有考虑行星之间的相互影响。“这可能是影响移居的主要因素，以高倾角将它们弹入偏心轨道。“下一代的行星狩猎仪器将会发现更多诡异的新系外行星，“足以让理论家抓狂。”

理论还行，模型有待提高

然而现在专家还未完全放弃现存的理论。“行星的统计分布模型表明它与我们看到的有所不同，” 科罗拉多州博尔德西南研究所的行星形成理论家哈尔·利维森说道。问题在于理论是基于数学统计，单一的电脑细节模拟要花几个月的时间，“你只能做小数量的模拟。”足够的模拟就能获得可能结果的有意义的分布图，但是获得这些模型代价也不小，模型与系外行星现状的不匹配并不意味着理论是错的。“唯一能解释的便是这些蹩脚的模型未起作用，但这并未质疑关于行星形成的基本概念。”

[ 本帖最后由 nekomi 于 2011-2-24 13:17 编辑 ]

作者: twubird 时间: 2011-2-25 13:01

现在连月球的形成过程和原因都还在争论过程中，何况行星这么巨大而复杂的天体呢。

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