地球也可能是太陽捕獲的行星，為什麼說它一定在太陽系誕生？

2020-10-18 星辰大海種花家

關於地球誕生最流行的說法就是十八世紀中葉康德和拉普拉斯提出星雲說，他們認為太陽系就誕生於一片星雲，儘管康德和拉普拉斯都堅信這個理論，而且在科學界也普遍接受了這一理論，但在早期並沒有太多的觀測證據支持。

太陽系的誕生

很難想像星系會誕生於一片看上去似有若無的星雲，但天文學、物理學、地質學和行星學等多種科學領域卻都在為這一領域補充各種理論，英國數學家、物理學家詹姆斯·霍普伍德·金斯證明了「金斯不穩定性」，從理論上解決了星雲存在坍縮的幾種可能

當然現代天文觀測也發現了大量的原始行星盤，包括上圖的斯皮策望遠鏡觀測到的「HOPS 383」原恆星誕生時的景象，也從側面證明了太陽系形成於一片星雲的理論。

地球是太陽系原生的幾個佐證

行星不是憑空出現的，它們有誕生的規律，因此地球是否是太陽系原生的也可以從中分析出來。

  • 內行星都為巖石質行星

可能大家都覺得很好奇，為什麼水星金星地球火星都是巖石質行星，而木星土星天王星海王星則都是巨型氣態行星呢？其實這和太陽系形成是有關的，行星誕生於星雲積盤面上這一點比較容易理解，因為這裡物質豐富嘛，但此時原恆星已經在中心誕生了，而且還如火如荼的在成長，當中心的恆星開始發光，那麼事情就很容易解釋了，恆星（此例中是太陽）發光的太陽風把輕量的氣體類都吹跑了，太陽附近固態物質不太容易被吹跑，所以這些物質形成的天體自然就是巖石質行星了。

地球也是巖石質行星，從太陽系形成的一般規律來看這沒毛病，所以這個角度可以輔助佐證地球是太陽系原生的行星。

  • 提丟斯-波得定則

1766年德國的一位中學教師戴維·提丟斯發現的太陽系裡行星距離分布規律，後來被柏林天文臺的臺長波得歸納成了一個經驗公式。

產生這個結果的原因是行星軌道之間存在共振，即使行星形成初期並沒有在這個軌道上，也將會在互相繞行公轉的形成過程中慢慢遷移到這個軌道。

以上為八大行星的軌道距離分布，各位有興趣的朋友可以推算下規律，看看是不是大致符合提丟斯-波得定則，不過距離太陽越遠這個規律就會漸漸失效，因為誤差會越來越大，不過這反而表示地球就是太陽系原始星雲親生的。

  • 地球巖石年代與放射性衰變測定

現代根據巖石以及放射性衰變綜合測定的地球年齡約為45.5億年，放射性同位素的衰變大家都知道，沒過它的半衰期就會有一半元素衰變成其他元素，那麼只要測定這些元素的含量，就能反推出最早是什麼時候開始衰變的。

1953年地球化學家克萊爾·彼得森就是利用該辦法測定了地球的年齡大約是45.5億年。後來阿波羅登月後從月面帶回的巖石測定年齡為44-46億年，與這個方法測定大致吻合。另根據主序星演化測定的太陽年齡則比這個時間稍久一些，從太陽系演化規律來看，這並沒什麼毛病，因此從這一點上來看，地球原生的可能性是極大的。

  • 捕獲行星的可能性

從理論上來看，捕獲這種說法並不是不存在，但有一點要必須說明的是比如奧陌陌這是一個來自太陽系外的小行星，它在太陽系裡逛了一圈之後直接揚長而去，因為來自系外的天體具有的初速理論上和出太陽系的速度是一致的，除非它進入了一個刁鑽的引力彈弓加速或者減速的軌道，而這種情況只有在精確修正軌道的條件下才能達到，對於行星這樣的天體來說，這基本沒有可能。

那麼相撞可能嗎？我們試想下，如果地球是來自系外的，以它的軌道完全將逃逸太陽系，結果撞上了金星，兩個差不多等級的天體，在太陽系內相撞？我們可以肯定這兩個碎裂的天體將會很大一部分逃逸太陽系，剩下這部分肯定還能重新形成天體，但這還是捕獲的嗎？

從這幾個可能性來看，儘管存在捕獲的可能性，但比起大概率的原生來說，我們還是比較傾向於太陽系內的原生天體，這也和行星誕生理論以及年齡測定，還有太陽系內的行星公轉規律相吻合的，在眾多的可能性中，我們選擇可能最大的那個，這也符合宇宙學原理，當然如果要推翻它，則必須有切實的證據出現。

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