SPACE 空间前言
类木行星的快速形成理论
phoboos译自 《科学》
木星与土星让行星学家很难堪:没有一个合理的解释说明它们是如何产生的。2002年12月29日发行的《科学》杂志中，一个天体物理学家小组展示的计算机模型显示，太阳系早期的气体与尘埃在某些点处的密度足够大以至于足以快速堪塌成为行星。
这两个气态行星占据了太阳系93%的质量。与其他行星一样，它们也是在太阳形成时产生于原始太阳系星云中的弥漫气体与尘埃。类地行星是星子在数百万年的相互碰撞中逐渐形成的。但是类木行星则需要有一个10倍于地球质量的核心来吸引300倍于地球质量的气体。是什么力量驱使如此多的气态物质聚集起来而在这之前大约1百万年时它们还是分散的呢?
为了模拟早期太阳系，西雅图华盛顿大学的天体物理学家Lucio Mayer以及Thomas Quinn建立了一个涡旋气体盘状模型，其中有数量上百万的粒子——10倍于以往的模型——围绕着模拟的原始太阳旋转。在模拟的仅仅1000年时间后,行星就诞生了:气盘中的气体聚集成团,这些团融合而产生了两三个行星,这几颗行星与如今在其他恒星周围发现的100倍木星质量的巨型气态行星有相似之处。当时的情况应该是，气态物质的随机脉动使小片地区密度稍大而足以拉进更多的气体，滚雪球般的效应最终导致了气体失控般的坍塌。 看起来这一过程非常真实。模拟的行星具有12倍木星的质量，运行于3-20倍天文单位的拉长的轨道上。研究人员表明，模拟这一过程的关键在于要详细模拟每一细节，之后，模拟行星本身的重力就会将一切进行下去。
“这是一个美妙的估计，”Bloomington 印地安那州大学的天体物理学家Richard Durise这样评价，但他同时也表示“这不是最终的答案。”下一步的将研究是否有某些在此模型中没有包含的力存在，而正是这些力会阻碍气盘的重力坍塌以至于阻碍行星的产生。
--RICHARD A. KERR
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