太陽系的誕生

2020-12-11 中國數字科技館

圖片來源:原創

開開心心坐在一起搶葡萄吃,媽媽在一旁瀏覽手機新聞。開開問道:「媽媽,您在看什麼呢?」

「哦,我在看PDS 70恆星系統的最新報導。」媽媽將手機屏幕轉向兩個小傢伙。

「它好像和太陽系不太一樣,感覺混沌一片呀?」開開困惑地看著照片。

「PDS 70恆星系統是現在天文學家觀測的一個新生恆星系,整個恆星系並沒有完全形成,恐怕與我們的太陽系年齡上相差甚遠。」媽媽解釋道。

「媽媽,太陽系是怎麼誕生的?作為『大家長』的太陽是最先誕生的嗎?」心心問道。

「大多數天文學家認為,無論是巨大的太陽還是最小的小行星,太陽系中所有成員均誕生於太陽星雲。」媽媽點頭道,「目前來看,太陽系中最先誕生的確實是作為『大家長』的太陽。」

「太陽星雲是什麼?太陽又是怎麼從星雲裡誕生的呢?」心心再問。

「所謂星雲實際上就是一團巨大旋轉著的氣雲和塵埃,它們在浩瀚的太空中聚集在一起。誕生太陽的星雲當然就叫太陽星雲啦!」開開替媽媽回答道,「而太陽星雲因為引力作用而收縮,物質都集中到了中心,然後就形成了太陽。」

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「開開說的不錯。大約在50億年前,太陽星雲因引力作用而收縮,物質向中心凝聚,因此中心區域變得熾熱又密集,而且開始通過核聚變產生能量,於是太陽誕生了。與此同時,太陽星雲的其餘物質組成了一個圓盤,即物質盤。主要包括氫氣和氦氣,以及一些灰塵、巖石、金屬和雪。」

「所以圖上這些猶如霧霾一樣的區域就是恆星誕生後剩下的物質圓盤。」開開指著媽媽手機上的圖案。

「嗯,圓盤中的塵埃和氣體粒子相互凝結,逐漸形成顆粒物,歲月流逝,物質盤逐漸收縮形成環帶。天文學家認為,每個大行星都誕生於太陽周圍最初的環帶物質。這一過程大概起始於46億年前,環內顆粒物相互碰撞,形成更大的巖狀物質,最終形成了星子。星子再次相互結合形成了大塊天體,天文學稱它們為原行星。那些距離太陽較近的原行星經過進一步集合而形成巖質行星,而距離太陽較遠的原行星,越變越大的同時吸引了大量氣體,最終形成氣態巨行星。」

「八大行星的形成聽起來好像滾雪球呀!」心心笑道,「滾來滾去就形成了。」

「哈哈。太陽系主要成員形成後,因木星的巨大引力作用,在火星與木星之間的巖石和金屬未能組合成行星,就形成了如今太陽系中的小行星帶。而剩下的物質形成了柯伊伯帶。可以說,小行星及彗星便是太陽系剩餘的殘骸。」媽媽將目前較為認可的太陽系誕生過程講給孩子。

「那您看的這個恆星系裡有行星誕生嗎?」心心好奇地問道,「它也會發展成太陽系這般嗎?」

「目前天文學家確認PDS 70系統中有兩個巨型新生行星,至於它最終會變成什麼樣,還需漫長歲月的等待與觀測。科技的進步使我們看到了嬰兒行星如何從宇宙的迷霧中旋轉誕生,對我們了解太陽系的嬰兒版本提供了依據。」

【知識卡】太陽系的誕生

天文學家認為,太陽系的所有成員均誕生於太陽星雲。太陽星雲因引力而發生收縮,物質向中心匯聚,熾熱而密集,致使核聚變產生,太陽誕生。與此同時,太陽星雲的其餘物質組成了物質盤,太陽系的其他成員便誕生於此。

在行星誕生的過程中,微小的顆粒越聚越多,一步步形成了顆粒物、卵石和巨礫,最終結合成了較大的天體——星子。當直徑達到幾千米後,它們就有了足夠的引力來吸引更多的物質。

太陽系內的殘骸主要是小行星及彗星。

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