萊斯特大學的研究人員將太陽系巨行星在形成6,000 萬至1 億年後的轉移與月球的誕生聯繫起來。他們將模擬、隕石分析和觀測結合起來，追蹤了這些運動，認為這一轉變影響了太陽系的發展和宜居性。

研究人員提供的證據表明，太陽系巨行星在其形成後的6,000 萬至1 億年間的重新定位在月球的形成過程中起到了至關重要的作用。圖片來源：NASA/JPL

揭開太陽系的過去

根據一顆被摧毀的小行星碎片所提供的證據，數十億年前太陽系巨行星位置的移動發生在太陽系形成後的6,000 萬到1 億年之間，這可能是月球形成的關鍵。

萊斯特大學（University of Leicester）領導的太空科學家將模擬、觀測和隕石分析等證據結合起來，重現了太陽系巨行星移動到當前位置時造成的軌道不穩定性，這種不穩定性被稱為尼斯模型（Nice model）已有20 年之久。

這些發現最近發表在《科學》雜誌上，並在維也納舉行的歐洲地質聯盟大會上作了介紹。

軌道變化和宇宙碰撞

在太陽系誕生之初，巨行星–木星、土星、天王星和海王星–的軌道比現在更圓、更緊湊。先前的研究已經證實，太陽系的軌道不穩定改變了這種軌道構造，導致較小的行星碎片分散。其中許多與內行星相撞，科學家稱之為晚期重型轟炸。

主要作者、萊斯特大學物理和天文學學院的Chrysa Avdellidou 博士說：”問題是，這是什麼時候發生的？這些行星的軌道由於某些動力學過程而變得不穩定，然後形成了我們今天看到的最終位置。 ，將觀測、動力學模擬和隕石研究連結起來”。

流星證據和理論

他們重點研究了一種被稱為恩斯特隕石（enstatite chondrites）的隕石，這種隕石的成分與地球非常相似，同位素比率也非常相似，這意味著它們是在我們附近形成的。透過使用地面望遠鏡進行光譜觀測，他們將這些隕石與它們的來源聯繫起來：小行星帶中被稱為「阿托爾」的碎片家族。這表明，阿托爾最初要大得多，形成時離太陽更近，在離開小行星帶時受到碰撞，體積縮小了。

為了解釋”阿托爾”是如何出現在小行星帶的，科學家們利用動力學模擬測試了各種情況，得出的結論是，最有可能的解釋是引力不穩定性使巨行星轉移到了目前的軌道上。對隕石的分析表明，這種情況發生的時間不會早於太陽系開始形成後的6,000 萬年。先前來自木星軌道上小行星的證據也限制了這一事件發生的時間，科學家們得出結論，引力不穩定性一定發生在太陽系誕生後的6000 萬年到1 億年之間，即45.6 億年前。

對月球和行星宜居性的影響

先前的證據表明，地球的月球就是在這段時期形成的，其中一種假設是，一顆被稱為忒伊亞的小行星與地球相撞，碰撞產生的碎片形成了月球。

軌道不穩定性的發生時間非常重要，因為它決定了我們所熟悉的太陽系的一些特徵何時會形成，甚至可能對我們星球的宜居性產生影響。

Avdellidou 博士補充說：「這就像你有一個拼圖，你知道有些事情應該已經發生了，然後你試著把事件按照正確的順序排列起來，就形成了你今天看到的畫面。這項研究的新穎之處在於，我們不只是在做純粹的動力學模擬，也不只是在做實驗，或只是在做望遠鏡觀測。

“太陽系曾經有五顆內行星，而不是四顆，所以這可能會對其他事情產生影響，例如我們如何形成宜居行星。例如，究竟是什麼時候有天體把揮發性有機物送到我們的星球，送到地球和火星？ “這項研究的共同作者、法國尼斯天文台研究主任馬爾科-德爾博（Marco Delbo）說：”時間的選擇非常重要，因為我們的太陽系一開始就有很多行星。穩定性會清除它們，所以如果不穩定性發生在太陽系開始的1000 萬年之後，就會立即清除這些行星，而如果發生在6000 萬年之後，就有更多的時間把物質帶到地球和火星上。

編譯來源：ScitechDaily