将太阳系一分为二的“守门员”或非木星

由阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA）拍摄的围绕年轻恒星的星盘图，该恒星距地球约450光年。
图片来源：美国太空网

科技日报记者 刘霞

距太阳更近的岩石行星与在外太阳系的气态行星由不同物质组成。因为数十亿年前，“婴儿”太阳系被一位宇宙“守门员”一分为二，阻止了太阳系内外物质混合。此前有理论认为，木星客串了“守门员”角色。但一项新研究指出，木星或不足以担此重任，该“守门员”是由尘埃和气体组成的环，处于目前木星轨道内，只是如今几乎空无一物。

20年前，化学家意识到，行星基本组成单元（星子或更小的“卵石”）的成分随行星与太阳距离的不同而大相径庭。与构成“陆地”行星（如地球）的卵石相比，气态行星（如木星）的卵石富含更多有机分子，如碳和挥发物，或者冰和气体。

据美国趣味科学网站近日报道，美国科罗拉多大学博尔德分校教授斯蒂芬·莫伊兹西斯说，科学家此前认为，阻止新生太阳系内外物质混合的“守门员”是木星，因为木星很大，引力很强，足以在一些卵石到达内太阳系之前将其吞噬。

为验证这一理论，莫伊兹西斯和日本东京理工大学的拉姆·布拉瑟利用计算机模拟，重现早期太阳系及内部行星的演化。结果表明，木星的成长速度不足以阻止所有富碳卵石流入内太阳系。莫吉斯说，木星作为“门将”很不称职，它就像个“大漏勺”，外太阳系物质源源不断流入内太阳系，这意味着内外太阳系行星将拥有类似组分。

他们因此提出一种新理论：在太阳系早期，可能存在一个或多个由高低压相间的气体和尘埃组成的环围绕太阳运行的环。这些环可阻止卵石向内移动，可能捕获了尘埃，并导致尘埃聚集成不同的簇团，形成不同行星。莫吉西斯说，这些环或许就是“守门员”，阻止来自外太阳系的卵石向太阳移动。当然，环也并非完全密封，含碳卵石仍能流入内太阳系，为地球上的生命创造种子。

瑞典隆德天文台博士后研究员米切尔·兰布雷赫茨未参与这一研究。他指出，尽管新理论挑战了木星分裂内外太阳系的理论，但仍未证明卵石如何被捕获，以及行星如何在卵石陷阱中形成演化。因此，新理论缺乏足够的说服力。