太陽系大家族解析：行星是如何碰撞與吸積

現在大多數科學家認為：行星是由較小的初始星體也就是小行星體和原行星吸積形成的。由於太陽系大多數固態星體最老的表面上都留下了撞擊盆地的疤痕，因此現代行星的組成塊體都含有比塵埃粒子大得多的碎片。這些碎片應該是直徑1000米的物體撞擊而形成的。

高速運動微粒間大大小小的碰撞在太陽星雲內部非常頻繁。在一些碰撞中，有的碎片會完全被粉碎甚至蒸發，而另一些特殊的碰撞中——碰撞的兩個物體中一個較大而另一個較小，較小的物體的某些部分會嵌入較大的物體中，這樣就增加了其質量和體積。每一碰撞都導致與快速運動有關的巨大能量瞬間從一個粒子被轉移到另一個粒子，其中的一些這種動能會轉變為熱能，從而產生強熱。如果碎片比較小，那麼熱量會在其內部深處逐漸積累。這樣，較大的小行星體在體積逐漸增加的過程中，溫度也會逐漸升高。

氣態巨行星

最終會有三種不同類型的行星產生（與系統內的各區域相關聯）：體積小的石質內行星，氣態巨行星以及冰質巨行星。所有這些行星和無數小天體——小行星、流星、彗星——在太陽星雲冷卻時在其內部形成，並且演化成目前的穩定結構。氣態巨行星——木星的體積很龐大，但它的質量卻比目前所知的體積最小的恆星質量還要小很多。

儘管我們對於行星形成的確切方式還不是非常的肯定，但天文學家已經確定行星的形成分為四個階段。

塵埃累積階段

（1）第一階段是塵埃累積階段，我們對這一階段了解最少。塵埃微粒自身的重力非常小，以至於它們想要粘合在一起就必須發生化學反應。同時，後來成為太陽系的那股雲團「薄餅」變為一個扁平的旋轉圓盤。最後，凝聚在一起的塵埃微粒達到了一定體積而形成為卵石狀，當這些「卵石」開始碰撞並粘合在一起形成更大天體的時候，行星形成的第二階段就開始了。

（2）第二階段開始於這些新形成的天體和今天太陽系中的小行星沒有多少差別，它們在行星形成過程中被叫做小行星星體。其中一些小行星體增長很快，體積也很大，就產生了可感知的引力場，這使得它們能夠吸引更多的物質從而快速成長為質量和月球甚至火星相當的行星胚胎。

（3）第三階段開始於行星胚胎間的碰撞，逐漸形成行星。

（4）最後一個階段叫做晚期轟炸，即行星受到較小行星體撞擊的過程。在太陽系中，月球表面的隕石坑就很好的記錄了該階段的情形。最後，大多數物質要麼被行星吸收，要麼沖向受巨行星（如太陽系中的木星）的重力場作用的遙遠軌道。在星雲的灼熱的中心區域，最早的固態濃縮物含鐵硅酸鹽以及金屬氧化物。在外層溫度較低的區域，冰和液態碳化物、水、氧混在一起。最輕的元素如氫和氦聚集在星雲最冷的區域。

行星

根據吸積理論是下面這樣的過程：

（1）細微塵粒最先濃縮，他們高速運轉並頻繁碰撞。

（2）有時，微粒的細小碎片會被其他微粒吞併。

太陽系

（3）經過一段時間後，微粒開始增大並變熱。

（4）最後，最大的微粒形成核，像鐵之類的緻密成分沉向核心區。

外行星的區域主要由吸積非常快的金屬性氫組成。木星的核（是地核質量的10~30倍）被認為只用了30萬年時間就形成了。氣體和冰成分受引力作用被拉向核，形成幔層和大氣。內行星上的氣體則被太陽風吹走了。

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