火星或許來自於太陽系之外!
宇宙和天體物理學家通常認為,火星和地球在太陽系早期的同一區域內演化成現在的行星,但是如果真是這樣的話,為什麼構成它們的成分出現如此大的差異呢?一項最新的研究或許可以告訴我們答案。
在計算機上使用一些複雜的全新模擬手段,推出一種出乎預料的可能性:火星可能最開始成長在小行星帶,然後才來到我們身邊做鄰居。
雖然提出這一全新設想的國際研究團隊承認這只是一種可能性,但它恰好與另一種解釋太陽系如何成形的理論相吻合。
來自科羅拉多大學的地質學家Stephen Mojzsis告訴《天體生物學雜誌》的Joelle Renstrom:「很早之前,火星就在小行星帶上形成了現在的規模,當時它的地殼還沒有穩定,也沒有大氣層。」
火星的質量只有地球的11%左右,再考慮到構成它的物質,使它看起來更像是大塊的流星隕石,而非是和地球一樣的行星。
紅色星球的核心特徵是含有大量較輕的硅酸鹽,似乎暗示它是在一個完全不同於地球的環境中誕生的。
考慮到這一點,研究人員運行模擬宇宙誕生演化的數字模型,遵循大遷徙假說Grand tack hypothesis,即在太陽系形成的最初一千萬年里,土星會隨著木星一起朝太陽方向遷移,並且它們會進入軌道共振狀態。這意味著土星和木星會對彼此產生規律且周期性的引力作用,由此它們會清除掉位於它們之間的所有氣體,並最終使得這兩顆氣態巨行星朝外太陽系遷移。。
這些模型顯示,火星離太陽的距離本來可能比現在還要近一倍半,木星最終達到了其目前5.2個天文單位的位置,但因為木星巨大的引力,之前在火星今天的軌道上吸積了大量的物質,直接導致火星生長受阻,無法長到金星和地球的大小。
研究人員說,除了吸引旋轉的空間碎片外,木星還可能把火星拉到我們的旁邊。
其中一個後果就是誤導了以前的科學家,讓他們一位的火星在「青春期」的時候比較寒冷,但是根據現在的研究,因為周邊小行星的撞擊,會為火星帶去冰和能量,所以那段時期的火星表面可能更加潮濕、溫暖。
我們太陽系的所有成員是如何走到一起的,現在仍然是一個引人遐思謎,但我們逐漸掌握了更多關於行星形成的知識,同時系統的研究方式也應運而生。這項最新的發現可能是構成完整的謎底拼圖的重要一塊。
但是,在我們拋棄現有的關於太陽系形成的文獻之前,也要先聽聽下面的事實:模型表明,火星從一開始就和地球做伴,是所有情形中可能性最大的一個。從小行星帶遷移過來的可能性只站2%左右。
但是,這2%可以更好地解釋火星的成分。在一個充滿活力的宇宙中,出現了低概率事件其實是普遍的——不信,你去問問恐龍們。
Mojzsis說:「存在兩種情況:我們沒有一個更好的物理機制來解釋火星的形成,或者我們以極為罕見的方式獲得了巨大的可能性。給定足夠的時間,我們可以預料到小概率事件幾乎必然會發生。例如,如果擲骰子的次數足夠多,你最終必然會連續兩次投擲出6點,而只注意到成功的這兩次,那概率就是1/36,這就與我們模擬火星形成的概率大致相同。」
該研究已發表在《地球與行星科學通訊》(Earth and Planetary Science Letters)上。
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